[实用新型]一种基于以太网接口芯片的串口与以太网数据相互转换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络传输技术领域，尤其涉及一种基于以太网接口芯片的串口与以太网数据相互转换系统。

背景技术

现代数据采集系统的应用中对于远程数据通信的要求越来越高,传统的总线机制如RS232、RS422由于通信速度慢、传输距离近，无法满足大批量数据实时通信的需要。现在流行的USB总线能够达到非常高的传输速率,但传输距离有较大的限制。随着互联网硬件和软件的迅猛发展,以太网接口成为目前使用最广泛的网络接口，具有接口简单、通信速度高、传输距离远、通信协议完善和工作性能稳定等优点，能够实现远程高速数据通信系统。目前各种电气设备、仪器仪表以及生产过程中的数据采集与控制设备逐渐走向网络化，采用以太网的分布式测控系统极大地简化了工业生产过程中的数据远程监控。由于传统设备大部分采用串口，所以为了能够使传统设备接入以太网，并且节省设备成本，有必要设计一种串口数据和以太网数据的相互转换系统。

传统的以太网传输,经常使用CPU连接以太网接口芯片，例如ENC28J60、CP2200、RTL8019AS、DM9000等。这些芯片只实现了TCP/IP协议的物理层，所以必须使用CPU编写TCP/IP协议的链路层、网络层、传输层协议的程序，这些程序非常复杂，并且需要进行大量的调试，不利于系统的快速开发和稳定运行。Wiznet公司开发了具有内部硬件协议栈的网络接口芯片W5100，所以CPU不需要编写复杂的TCP/IP协议，能够大大地减小硬件接口设计和网络编程的工作量,降低产品的开发难度和缩短开发周期，能够实现可靠稳定的远程数据通信系统。

实用新型内容

本实用新型目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一套串口和以太网数据相互转换的系统，使用高速单片机作为核心处理芯片，使用总线芯片接收和发送串口数据，使用以太网接口芯片发送和接收以太网数据。使其具有简单可靠、传输效率高、稳定性高、成本低等特点。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种基于以太网接口芯片的串口与以太网数据相互转换系统，其特征在于，所述系统包括依次串接数据相互转换的总线芯片、单片机、以太网接口芯片，再通过有线或无线传输与PC机连接。

其中优选的技术方案是，所述以太网接口芯片为W5100。

优选的技术方案还有，所述单片机为C8051F120单片机。

优选的技术方案还有，所述总线芯片为RS232芯片和/或RS422芯片。

优选的技术方案还有，所述有线传输是通过以太网接口芯片和PC机上的RJ45接口，由数据线和RJ45接头将以太网接口芯片与PC机连接在一起。

本实用新型的优点及有益效果如下：针对传统设备的串口传输速度慢而且联网困难的特点，本实用新型的基于以太网接口芯片的串口与以太网数据相互转换系统，提出了使用W5100和单片机C8051F120实现串口和以太网的数据相互转换系统。使用RS232和RS422芯片接收和发送低速的串口数据，使用单片机C8051F120作为核心处理芯片，使用W5100芯片进行以太网数据的发送和接收，设计了具体的硬件电路，使用C语言完成了单片机的程序设计。由于W5100内部集成了TCP/IP协议，所以单片机不需要编写复杂的TCP/IP协议栈。此转换系统能够实现传统设备接入以太网，达到了远程监控的目的。实验结果表明，该转换系统很好的实现了串口数据和以太网数据的相互转换，具有简单可靠、传输效率高、稳定性高、成本低等特点，有一定的实用性和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型基于以太网接口芯片的串口与以太网数据相互转换系统的框图；

图2为系统中单片机与以太网接口芯片连接线路的示意图；

图3为单片机的程序总流程图；

图4为单片机的初始好程序流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种基于以太网接口芯片的串口与以太网数据相互转换系统，该系统包括依次串接数据相互转换的总线芯片、单片机、以太网接口芯片，再通过有线或无线传输与PC机连接。

在本实用新型中优选的实施方案是，所述以太网接口芯片为W5100。

在本实用新型中优选的实施方案还有，所述单片机为C8051F120单片机。

在本实用新型中优选的实施方案还有，所述总线芯片为RS232芯片和/或RS422芯片。