[发明专利]一种多功能串口服务器及数据传输方法

说明书

本发明公开了一种多功能串口服务器及数据传输方法，该串口服务器包括依次连接的微控制器、矩阵开关装置和用于连接外部设备的串口接口电路，微控制器上连接有用于与用户计算机通信的网络接口，微控制器内置多个UART模块，外部设备的数量与串口接口电路的数量相等且外部设备与串口接口电路一一对应；该数据传输方法包括：定向数据传输；串口监测数据传输；数据广播。本发明通过设置矩阵开关装置，在实现数据定向互传的基础上快速实现多个外部设备之间的数据传输及用户计算机向各外部设备的数据广播，功能完备。

技术领域

本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一种多功能串口服务器及数据传输方法。

背景技术

串口服务器是一种将串口设备发送的串口数据通过以太网传输至上位机上常用的协议转换设备，可实现串口设备与以太网接口设备的数据双向透明互传。现有的大多数串口服务器都是只能实现串口设备与上位机之间数据定向互传，功能单一，多个串口设备之间数据互传均需要通过上位机中转，数据传输冗余，且实时性差。因此，现如今缺少一种设计合理，数据传输灵活便捷的多功能串口服务器及数据传输方法，通过在串口服务器内设置矩阵开关装置，采用微控制器控制矩阵开关装置的输入输出端口的开关状态，实现外部设备与用户计算机之间的定向数据传输；实现多个外部设备之间的数据传输以及用户计算机对各外部设备的监控；实现用户计算机向各外部设备的数据广播，功能完备，矩阵开关装置的输入输出端口的开关状态控制简单，且数据传输路径短，数据传输效率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能串口服务器，通过设置矩阵开关装置，实现多个外部设备分别与用户计算机数据互传，且矩阵开关装置可任意切换外部设备与用户计算机数据互传的路径，功能完备，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能串口服务器，其特征在于，包括依次连接的微控制器、矩阵开关装置和用于连接外部设备的串口接口电路，微控制器上连接有用于与用户计算机通信的网络接口，微控制器内置多个UART模块，所述矩阵开关装置为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备的数量与串口接口电路的数量相等且外部设备与串口接口电路一一对应。

上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述矩阵开关装置为模拟矩阵开关或FPGA模块。

上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述模拟矩阵开关包括MAX456芯片。

上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述串口接口电路为RS232串口模块、RS422串口模块或RS485串口模块。

上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述网络接口支持UDP协议或TCP协议。

上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述网络接口为以太网通信模块。

上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述用户计算机通过千兆网线与所述以太网通信模块连接。

同时，本发明还公开了一种数据传输灵活、功能完备、设计合理、在实现数据定向互传的基础上快速实现多个外部设备之间的数据传输及用户计算机向各外部设备的数据广播的串口服务器的数据传输方法，其特征在于，该方法包括：

定向数据传输，用户计算机通过网络接口控制UART模块向外发送数据，该数据经过所述UART模块传送给矩阵开关装置的信号输入端口，再通过矩阵开关装置的信号输出端口发送至串口接口电路，最后发送至与串口接口电路连接的外部设备，实现用户计算机向外部设备发送数据；外部设备发送的数据，经过串口接口电路传输至矩阵开关装置的信号输入端口，再通过矩阵开关装置的信号输出端口发送至微控制器的UART模块中，最后通过网络接口传输至用户计算机，实现外部设备向用户计算机发送数据；