基于ARM9多串口工控主板的嵌入式开发方案

近年来，随着计算机网络的发展和物联网的兴起，将智能仪器接入网络已成为一种趋势，基于以太网/互联网的集中化控制网络架构已逐渐在自动化控制领域被广泛采用，并将成为自动化控制系统的主流。在这种趋势下，嵌入式多串口服务器是以TCP/IP和以太网为基础，实现异步串口(RS232/RS485/RS422)与以太网RJ45接口间的一个转化器，完成串口格式和以太网传输的IP包之间的数据相互转发，从而给串口设备增加联网功能。

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目前大多智能仪器使用的是异步串行通信接口RS-232C /485 /422,因此迫切需要一种能将异步串行通信协议转换为以太网TCP /IP 协议的协议转换器，使现有的串行通信设备方便地接入以太网，而不需要改变原有仪器设备的硬件。

采用以ARM920T 为内核的S3C2440A 微处理器运行Linux 操作系统，使用100MBase-T 网络在串行设备与远端主机之间有效地进行传输数据，这样通过串口服务器使串行设备快速接入以太网，利用以太网的TCP /IP 协议进行串口数据包的传输。嵌入式串口服务器作为以太网数据与串口数据之间交互的中间桥梁，负责数据的双向透明传送。服务器端的主要任务是在ARM 处理器中实现RS-232C /485 /422 转TCP /IP 协议网关，完成对各端口的监听和数据的双向传输，当端口有数据产生或客户端有数据请求时启动独立线程，保证实时而又不丢失地进行数据传输。基于上述要求系统必须具备： 一套对网络支持良好的嵌入式操作系统，并且可根据专用的硬件平台进行裁剪； 微处理器的运行速度与处理数据的能力优秀，外围芯片接口友好。

选用Linux 作为实时操作系统，并进行移植与配置使其可以运行在以ARM9 为核心的硬件平台上。S3C2440A 自带三路串行通信口，完全能够满足多串口服务器的设计要求，但考虑到网络数据传输与串口数据传输速率不匹配，需要在硬件板卡上扩展SDRAM和NORFLASH,另外系统还需扩展以太网控制器芯片。

朗锐智科（www.lrist.com）推出嵌入式ARM9低功耗嵌入式工控主板，CPU采取200MHz的ARM9工业级芯片AT91SAM9260，整体设计紧凑，性能稳定，外围接口丰富，是当前低功耗工业现场替代X86的理想选择。工控主板具有7路RS232串口，已基本满足一般场合的应用。如果需要更多的串口，可以通过ST16C55X系列串口扩展芯片增扩多路串口，实现一种低成本的嵌入式多串口工控主板。

多串口服务器能够很好地完成串口数据与以太网口数据的双向传输，成功地将现有的串行通信设备接入以太网，利用网络实现数据的远程传输与远程监控功能，实时监控设备的运行状态。降低了设备的维修费用，缩短了开发周期。