串口通信协议转换器的研制

武汉工业学院毕业设计(论文)设计题目：TCP/IP与RS232协议转换器的设计（硬件）姓名：学号：院（系）：专业：指导教师：2007年6月13日摘要本次毕业设计的课题是“TCP/IP与RS232协议转换器的设计”，主要以ARM7系列的S3C44BOX微处理器和RTL8019AS网络接口芯片等构建嵌入式系统，移植uClinux，并在RH Linux 90和uclinux为ARM 处理器提供的交叉开发工具下，完成基于TCP／IP协议的串口／以太网数据转换设备的开发。

该设备支持服务器和客户机模式，为传统串口设备通过标准TCP/IP协议接入Internet提供了一种低成本解决方案。

本文主要描述了单串口以太网协议转换，实现RS232串口数据流的收／发控制，封装／拆封串口帧，并通过TCP／IP协议转换模块将以太网发送缓冲区的串口帧封装在UDP包中，并传给IP层；同时，接收以太网数据帧并向上层层解包，分离应用层数据，然后数据的解析处理交由串口发送模块完成，实现RS232串口流与以太网端口流的透明转换。

关键词：串口；以太网；S3C44BOX；RTL8019AS；TCP／IP ；uclinux ；AbstractThis graduation project topic is “Serial port／Ethernet data transfer based on uClinux operation system ”, Embedded system based on ARM7 MCUS3C44BOX and network interface chip RTL80 1 9AS is developed，On which uClinux operation system is ported．Serial port／Ethernet data transfer device through TCP／IP protocol is developed under RH Linux 9．0 and uClinux cross envelopment tools for ARM．Server and client mode are supported．It provides a low—cost solution for traditional serial—interfaced equipment to connect with the Internet．This article describes the single serial port / Ethernet data transfer by TCP／IP protocol . It realizes RS232 serial data stream receive /transfer , Packaging / unsealed serial frame. Under the TCP protocol conversion module, these data could be sent serial UDP packet encapsulation in Ethernet frame buffer , and transmit IP layer; or could be received through receiving Ethernet data frames to layer on the package, separating the application layer data. Implementation RS232 serial port / Ethernet port data flow transparent transfer.Key words Serial port；Ethernet；S3C44BOX；RTL8019AS；TCP／IP ; uclinux目录摘要 (1)ABSTRACT (2)前言 (4)一设计概述 (5)1.1设计要求 (5)1.2系统结构框图 (5)二模块电路的介绍 (7)2.1主控制器S3C44BOX (7)2.2TCP／IP协议转换模块 (8)2.3串口收发控制模块 (8)2.4MAX232接口电路 (8)2.5以太网接口控制芯片RTL8019AS (8)三. 系统硬件选型 (9)3.1协议转换处理CPU选择 (9)3.1.1 S3C44B0X的引脚分析及系统配置电路 (9)3.1.2串口引脚描述及其与S3C44B0X的接口引脚描述 (10)3.1.3 电源电路 (11)3.1.4 晶振电路与复位电路 (12)3.1.5 实时时钟电路 (14)3.2FLASH存储器接口电路 (14)3.3SDRAM接口电路 (16)3.4外围接口电路设计 (17)3.4.1 JTAG接口电路 (17)3.4.2 RS232接口电路 (18)3.4.3 通用I/O接口电路 (19)四. 硬件电路板的调试和测试 (20)4.1CPU最小系统的调试 (20)4.2启动代码的烧写和测试 (21)4.2.1 系统Boot Loader概述 (21)4.2.2 Boot Loader调试及烧写 (22)4.3接口电路调试 (23)五总结 (25)六致谢 (26)七附录 (27)八. 主要参考资料 (28)前言随着企业规模的扩大和Internet技术的广泛普及，全球各个领域的不同企业已经对“让设备联网”达成共识，而在工业控制和通信设备中，更多的却是符合RS232标准的串行口设备。

通用通信协议转换接口的研究与实现
近年来，随着移动互联网、物联网及5G技术的日益成熟，通用通信协议转换接口已成为了互联网技术中不可缺少的一部分。

它可以帮助各种计算机系统之间进行数据交换，建立多种应用程序之间的联系。

本文以“通用通信协议转换接口”为研究课题，着重介绍其研究与实现。

首先，本文对通用通信协议转换接口的研究进行了概述。

它包括对通信协议的分析，设计需要的网络通信模型，确定支持的转换协议，以及转换技术的设计和开发。

其次，本文重点介绍了通用通信协议转换接口的实现原理及其程序的详细步骤。

它采用的是一种端到端的网络模型，并结合先进的信息安全技术，实现对不同系统之间的安全可靠的数据转换及通信。

最后，本文对常见的通用通信协议转换接口及其实施过程进行了分析，将其分为硬件实施和软件实施两类。

通过对硬件实施和软件实施过程的深入分析，发现其中存在的问题，并提出解决方案。

综上所述，通用通信协议转换接口的研究与实现是一个复杂的过程，需要对网络信息安全技术的进行深入的研究，并将其应用于通用通信协议转换接口的设计与实现中。

因此，本文介绍了通用通信协议转换接口相关研究和实现原理，以便更好地理解和实现通用通信协议转换接口技术，从而为推动各种应用程序之间的交互及数据交换提供更加安全可靠的保障。

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基于STM32的RS232-CAN通信协议转换器设计王英志;杨佳;韩太林【摘要】依据RS232接口和CAN总线的特点，设计了RS232接口与CAN总线的协议转换器。

以集成串行接口和CAN总线控制器的STM32F103C8单片机为核心，设计转换器的硬件电路和软件程序，实现RS232和CAN总线通信协议的转换。

本转换器具有通信隔离、防雷电等功能，具有体积小，成本低，便于实现，易于推广等特点，在应用中取得良好效果。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2013(000)014【总页数】3页(P141-143)【关键词】协议转换;CAN总线;RS232;STM32F103C8【作者】王英志;杨佳;韩太林【作者单位】长春理工大学电子信息工程学院，长春130022;吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院，长春130021;长春理工大学电子信息工程学院，长春130022【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言目前，RS232接口和CAN总线接口广泛应用于工业设备之间的通信。

它们各有特点，应用在不同领域。

RS232通信距离短，接口容易损坏。

CAN总线具有多点通信、组网方便，传输距离远，通信实时性好，纠错能力强，成本低等特点，能更好地匹配和协调各个控制系统[1]。

基于两种接口特点，本文介绍一种实现RS232接口设备与CAN总线设备进行通信的转换器，更好的解决用户在地域、通信网络、接口协议等方面的矛盾。

1 系统硬件设计RS232-CAN通信协议转换器设计，主要是完成RS232与CAN总线之间的通信协议转换，实现数据的互联通信。

在通信过程中，为了使系统具有通用性和稳定性，对供电电源、通信隔离、防雷电等方面进行了特殊设计。

系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图1.1 单片机选择选用意法半导体公司ARM Co rtex™-M 3核的32位STM 32F103C8单片机，负责系统的整体运行。

单片机特点为：最大时钟频率为72MHz，3个16位定时器，其内部集成CAN2.0控制器、USART接口和USB2.0全速接口等，调试模式为SWD和JATG接口。

第29卷 第4期2009年7月西安科技大学学报J OURNAL OF XI AN UN I V ERSI T Y OF SC I E NCE AND TEC HNOLOGYV o.l29 N o 4July 2009文章编号:1672-9315(2009)04-0482-05串口-网络协议转换器设计与实现*龚尚福,宋会亮(西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安710054)摘 要:针对现场总线与工业以太网互连需求研究并设计了一个串口-网络协议转换器。

它能够实现多个串口设备的数据采集和控制,再通过以太网接口与PC机相连。

从硬件和软件分为2个主要部分进行研究。

硬件部分将 C/OS-作为嵌入式操作系统,选择LPC2210作为控制器,串口处理模块采用MAX3232芯片对UART进行RS232电平转换;以太网控制芯片选用常用的10M I SA总线接口的RTL8019AS。

软件部分主要分为 C/OS-嵌入式操作系统的移植与串口驱动模块的设计与实现。

关键词:串口-网络协议转换器;LPC2210; C/OS-移植;串口驱动中图分类号:TP393.9 文献标志码:A0 引 言随着TCP/I P网络的快速普及,使得TCP/I P网络的应用内容得到了极大的丰富。

在工业领域的计算机监测监控网络[1]与企业的管理信息网络互连的!管-控一体化∀已提到企业信息化建设的总体建设上。

TCP/I P网络与RS-232,RS-485/422串口总线通信相比较,TCP/I P网络具有宽带、高速、远距离以及通信业务广泛等优点,而且只要与互联网连接,通信距离可以无限延长。

由于TCP/I P网络是基于复杂环境设计的,具有自动纠错功能,所以通信质量非常稳定,不受外部环境干扰。

而RS-232串口通信,RS-485/422总线通信则抗干扰能力比较差,信息传输容易出错。

随着TCP/I P网络的发展,其通信流量不断提高,目前TCP/I P网络100M b/s已经成为了标准配置,而且1000M b/s数据接口也正在普及当中。

桂林理工大学博文管理学院毕业设计(论文) 题目：USB串口和RS232串口协议转换接口设计二级学院：专业(方向)：班级：学生：指导教师：2015 年 5月 5 日摘要社会的发展，科技的进步，普通的RS232接口和打印机并行接口已经逐步被淘汰，取而代之的是USB接口，USB接口是一种快速、灵活的总线接口,与其它通信接口比较，它的最大特点是方便使用，这就是USB的主要设计目标。

本文介绍了基于AT89C52单片机开发USB串口和RS232串口协议转换的基本原理和实现方法，详细介绍了该系统的构成和实现方法，并给出了硬件原理图和软件的设计流程图。

本系统是由USB 接口芯PDIUSBD12与AT89C52单片机并口通讯编程来实现USB 虚拟串口功能，最终可以通过操作这个虚拟串口来完成设备和电脑数据交互。

关键词AT89C52；PIDUSBD12；USB；The Design of Temperature ControllerStudent:He Di Teacher:Cheng Xiao_huiAbstract: With the social development and the advancement of technology, Ordinary RS232 interfaces and printer parallel interface has been phased out, replaced by a USB interface, USB interface is a fast, flexible bus interface, and other communications interface comparison, the biggest feature is easy to use USB interface, which is the main USB design goals.Now in some laptop computers and brand are no longer equipped with standard serial port. However, a large number of application development, especially for embedded development more closely linked with the underlying hardware development, we need to use the serial port, so the market there has been a lot of USB-to-serial devices. USB reason so widely used is because it has a connection is simple, fast, scalable, and hot-swappable operation uniform standards and so on.This paper describes the 51 microcontroller based hardware design and the software development process. The system is composed PDIUSBD12 USB interface chip and 51 microcontroller with parallel communication programming to achieve USB virtual serial port function, Final by operating the virtual serial port to complete the equipment and computer data exchange.Key words：A T89C52；PIDUSBD12；USB；目次摘要 (II)Abstract (III)绪论 (1)1系统总体设计方案 (2)1.1方案设计具体思路 (2)1.2方案设计总体框图 (2)2 硬件部分 (3)2.1 主控制芯片AT89C52 (3)2.11 AT89C52单片机的结构[1] (3)2.2单片机AT89C52外围晶振电路 (4)2.3单片机AT89C52外围复位电路 (5)2.4 PIDUSBD12电路 (6)2.41 PIDUSBD12芯片概述 (6)2.4.2 PIDUSBD12芯片主要特性 (7)2.5电源电路 (7)2.6串口电路 (8)2.61 MAX232芯片概述 (8)3 USB2.0协议 (9)3.1 USB 现状 (9)3.2 USB 简介 (9)3.3 USB 体系结构 (9)3.4 USB 通讯过程 (10)3.5 USB CDC 协议 (11)3.5.1 USB CDC 协议简介 (11)3.5.2 USB CDC 类枚举过程 (11)4.1 USB程序流程图设计 (12)4.2 主程序流程图 (13)4.3程序初始化讲解 (14)5电路板制作步骤 (16)5.1 PCB板制作步骤 (16)5.2 PCB制作流程图 (16)6系统调试 (17)6.1 硬件电路调试 (17)6.2软件调试 (17)6.3调试软件 (17)6.4调试方法 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录1电路原理图 (22)附录2:实物图 (23)附录3：主程序 (23)绪论今天的信息普及程度已经非常高了，三个“电”的时代已经从我们身边走过，即电气、电子和现已进入的电脑三个时代,而这里的电脑，通常是指个人计算机，它是由显示器、主板、内存、硬盘、鼠标键盘等组成。

通讯协议转换设计开发方案通讯协议转换设计开发方案甲方：（客户名称、注册地址、法定代表人、联系电话、邮箱等）乙方：（律师事务所名称、地址、执业证号、律师姓名、联系电话、邮箱等）鉴于：1.甲方拥有特定的通讯协议技术需求，乙方具备相关技术和经验，双方欲共同开发通讯协议转换设计。

2.双方在开发通讯协议转换设计过程中需遵守中国的相关法律法规。

3.双方需明确各自的权力和义务，保障双方的权益，确保通讯协议转换设计的法律效力和可执行性。

根据《中华人民共和国合同法》等相关法律法规的规定，甲乙双方经协商，达成如下协议：一、项目描述甲方与乙方合作开发通讯协议转换设计，包括技术方案、设计文档、测试报告、实施计划等相关内容。

二、双方的责任与义务1.甲方的责任与义务：1）向乙方提供完整的技术需求和相关资料，认真配合乙方完成项目开发；2）向乙方提供必要的技术支持和服务，协助乙方完成项目开发；3）对乙方提交的设计方案及文档进行审核，并及时提出修改和意见建议；4）对乙方提供的技术服务及方案支付相应的开发费用。

2.乙方的责任与义务：1）根据甲方提供的技术需求和相关资料，完成通讯协议转换方案的设计、开发和测试；2）向甲方解释通讯协议转换设计方案的技术细节和实施方案；3）保障通讯协议转换方案的技术安全及保密工作，确保不泄露任何相关信息；4）对甲方提供的技术支持和服务保持及时响应和处理，保证工作进度。

三、费用结算与支付方式1.费用结算根据项目约定的服务内容和标准，甲方支付乙方开发费用。

2.支付方式开发费用支付方式及时间需双方共同商定，并在协议中明确约定。

四、知识产权1.通讯协议转换方案的开发过程中，所涉及的技术和知识产权均归乙方所有。

2.甲方在使用通讯协议转换方案的过程中，应尊重和保护乙方的技术和知识产权，未经乙方书面同意，不得以任何形式披露、使用、转让或擅自修改。

五、协议生效与期限1.协议自双方签订之日起生效，有效期为（期限）天。

2.协议到期前，双方如有需要，应共同协商并在协议到期前签署书面协议以延长或终止本协议。

通用通信协议转换接口的研究与实现
现今，utilizing通用通信协议（UCP）转换接口的应用已经越来越普遍，它在交换中正成为重要的技术手段，在消息传输领域已经发挥着重要的作用。

关于UCP转换接口的研究，无论从理论上还是从实际的应用上来看，都非常重要。

首先，UCP转换接口是一种特殊的交换技术，它可以将消息从一种协议转换成另一种协议。

其目的是将不同协议之间的消息进行转换，从而使消息可以在不同的网络设备之间传输。

其次，UCP转换接口支持传统的ASCII协议和X.400协议。

有效地利用UCP转换接口可以保证消息在不同网络之间传输的安全性。

最后，UCP转换接口还可以支持其它多种协议，从而可以实现消息的实时转换，这种技术的应用可以更好地满足不同类型的消息传输需求。

基于以上研究，关于UCP转换接口的实际应用也受到越来越多的重视。

比如，可以使用UCP转换接口实现复杂的企业通信系统；可以使用UCP转换接口实现大规模的数据传输系统；也可以通过UCP转换接口实现网络位置匹配等等。

由此可见，UCP转换接口无疑发挥着重要的作用，为我们提供了更灵活有效的消息传输方式。

综上所述，完成UCP转换接口的研究与实现，我们要重点关注涉及到的多种协议，完善消息的传输过程，以及实现更加安全有效的消息传输系统。

这种技术将为我们实现更加智能化的通信形式，保障企业和网络之间信息安全的传输，更有效的开发和运用计算机网络资源。

通用通信协议转换接口的研究与实现诚然，在这个快节奏发展的时代，通用通信协议转换接口被越来越多的人认识和重视。

它让计算机之间的信息传输更加高效，使信息传播更加便捷，是当今信息时代诸多连接手段之一。

对于此类应用来说，深入研究通用通信协议转换接口的实现方式就显得尤为重要。

首先，讨论通用性的概念，从定义的角度来看，通用性是指将不同系统的组件之间建立联系，使得它们能够正常运行的能力。

一般来说，它可以跨越不同的系统、平台、语言或者技术，以更大广度地连接多个系统，而不受任何限制。

其次，谈及通用通信协议转换接口，这指的是一种特殊的通信编码技术，可以将不同系统针对某种通信协议的信息转换成另一种通信协议的信息。

它使多个系统之间的信息格式可以互相交流，从而实现了系统的连接。

要正确实现通信协议转换接口，可以采用三种不同方法，分别为技术方法、协议转换方法和软件定义方法。

在进行技术方法实现时，需要使用硬件设备或者软件工具，来连接使用不同协议类型的两个系统。

它通过将一个系统的信息转换成另一个系统能够接收的信息，从而实现了不同系统之间的连接。

而协议转换方法则采用软件工具或者硬件设备，来实现消息的格式转换，使得不同的协议类型的系统能够正常的进行信息交流。

最后，软件定义方法是使用软件编程技术，在不同语言环境下建立相应的程序，从而实现信息的交互。

从实现过程来看，实现通用通信协议转换接口是一个繁琐而复杂的过程，它需要把握系统之间信息传输的模式，考虑不同系统之间信息处理的规则，确定系统之间信息传递的策略，以及完善系统之间信息传输格式上的差异等。

此外，在实现通用通信协议转换接口时，也必须考虑安全性的问题，设计一定的安全措施以保障信息的安全性。

总之，实现通用通信协议转换接口的过程是复杂的，但它的重要性不可忽视。

实现通用通信协议转换接口不仅可以提高信息交互的质量和效率，而且还能够有效解决不同系统之间信息传输的兼容性问题。

因此，对该项技术的研究与开发将对未来信息科技的发展具有重要的意义。

以太网转RS-232协议转换器的设计与实现的开题报告1. 研究背景随着计算机的发展和网络技术的普及，以太网已经成为了大部分企业局域网的标配。

然而，在一些工业控制场景中，由于传统设备的限制或者通讯协议的不同，需要将以太网与串口通讯进行转换，以实现数据的传输和控制。

因此，以太网转RS-232协议转换器应运而生。

它可以将以太网信号转换成RS-232信号，同时保证通讯的可靠性和兼容性。

2. 研究内容本项目的主要研究内容包括以下几个方面：2.1 硬件设计硬件设计部分主要包括电路原理设计、电路板设计和元器件的选型等。

需要结合目标产品的应用场景和功能需求，选择合适的芯片、接口和电路方案，保证电路稳定可靠，且成本适当。

2.2 软件设计软件设计部分主要包括嵌入式系统的程序设计、驱动程序设计和通信协议的实现。

需要针对转换器硬件设计，编写相应的程序，实现网络数据和串口数据的互相转换，同时保证通信协议的兼容性与可靠性。

2.3 系统测试系统测试部分主要是对设计好的转换器进行功能测试和性能测试，检验系统在各种情况下的工作稳定性、通信传输速度等指标。

3. 研究意义本项目的研究意义主要体现在以下几个方面：3.1 实现网络数据与串口数据的转换通过以太网转RS-232协议转换器的设计和实现，可以将不同的通信协议和传输方式进行转换，实现网络数据和串口数据的互相转换，帮助用户实现数据的传输和控制。

3.2 提高系统的兼容性和可靠性本项目的研究可以帮助用户提高系统的可靠性和兼容性，保证不同系统之间的数据传输和控制的顺畅进行。

同时可以降低用户的开发成本和工作难度，提升用户的工作效率。

3.3 推动产业发展以太网转RS-232协议转换器在自动化控制、工业自动化、物联网等领域都有广泛的应用。

本项目的研究可以为相关企业提供技术支持和解决方案，推动相关产业的发展。