一、系統原理

　　RS- 232 接口稱之為串口、異步口或一個COM口， 是DTE（ 數據終端設備） 和DCE（ 數據通信設備） 之間的接口。DTE 包括計算機、終端、串口打印機等設備。RS- 232 被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS- 232 采取不平衡傳輸方式， 即所謂單端通訊。RS- 232 串口采用電平方式進行數據傳送， 傳輸距離一般都較短， 所以RS- 232 只適合本地設備之間的通信。

　　目前較為常用的串口有9 針串口（ DB9） 和25 針串口（ DB25） , 可以用電纜線直接連接標準RS- 232 端口（RS- 422 , RS- 485 較遠） 。最為簡單且常用的是三線制接法， 即接地、接收數據和發送數據三腳相連， 本文只涉及到最為基本的接法， 且直接用RS232 相連。

　　DB9 常用針腳說明串口傳輸數據只要有接收數據針腳和發送針腳就能實現， 對9 針串口和25 針串口， 均是2 與3 直接相連。上面表格是針對微機標準串口而言的， 對于許多非標準設備， 一個原則： 接收數據針腳（ 或線） 與發送數據針腳（ 或線） 相連， 彼此交叉， 信號地對應相接。

DB9 常用針腳說明

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　　由于RS- 232 傳輸距離較短， 不能進行遠距離設備連接， 并且具有串口（RS- 232 ） 管理功能的設備也不能進行聯網的管理和數據存取， 此時我們就可以利用先進的TCP/IP 技術和管理方式對這些設備進行技術改造。串口服務器就是為RS- 232/485/422 到TCP/IP 之間完成數據轉換的通訊接口轉換器， 提供RS- 232/485/422 終端串口與TCP/IP 網絡的數據雙向透明傳輸， 它能將多個串口設備連接并能將串口數據流進行選擇和處理， 把現有的RS- 232 接口的數據轉化成IP 端口的數據， 然后進行IP 化的管理， IP 化的數據存取。

　　它內部集成了ARP , IP , ICMP , TCP , UDP , DHCP ,SOCK5 等協議， 支持網關和代理服務器， 參數可通過瀏覽器設置。支持點到點， 點到多點的連接， 支持廣播或組播方式。不同串口可以被配置成不同的模式， 滿足不同的應用需求。

　　串口服務器主要有以下三種工作模式：

　　使用虛擬串口通訊模式（ Tcp realport） : 在該模式下， 一個或者多個轉換器與一臺電腦建立連接， 實現數據的雙向透明傳輸。由電腦上的虛擬串口軟件管理下面的轉換器， 可以實現一個虛擬串口對應多個轉換器， N 個虛擬串口對應M 個轉換器（ N<=M） 。該模式適用于串口設備由電腦控制的RS232 設備連接。

　　基于網絡通訊模式（Tcp/Udp socket ） : 在該模式下， 電腦上的應用程序基于SOCKET 協議編寫通訊程序， 在轉換器設置上直接選擇支持SOCKET 協議即可。串口服務器完成的是一個面向連接的RS232 鏈路和面向無連接以太網之間的通信數據的存儲控制， 系統對各種數據進行處理， 處理來自串口設備的串口數據流， 并進行格式轉換， 使之成為可以在以太網中傳播的數據幀； 對來自以太網的數據幀進行判斷， 并轉換成串行數據送達響應的串口設備。

　　點對點通訊模式（PPP ） : 在該模式下， 轉換器成對的使用， 一個作為服務器端， 一個作為客戶端， 兩者之間建立連接， 實現數據的雙向透明傳輸。該模式適用于將兩個串口設備之間的總線連接改造為TCP/IP網絡連接。

　　二、系統應用

　　在以往的廣播傳輸和發射的集中監控系統中， 一般通過Modem 等進行數據傳輸。隨著網絡技術的發展和網絡在廣播行業中的普及， 通過局域網和以太網進行遠程監控和遠程數據采集成為一種最經濟最可靠的方式。我們可以在不用知道復雜的TCP/IP 協議的情況下， 不用更改用戶程序， 即可實現串口設備與網絡的聯接。

　　本文以康海NC600 串口服務器為例， 對廣播傳輸機房設備集中監控系統， 廣播調頻覆蓋的數據采集系統的設計方案進行一些探討。

　　使用串口服務器的基于局域網的集中監控和廣域網遠程數據采集的系統結構如下。 監控中心負責與現場設備通訊接收各種現場設備信息和控制現場設備，并同時通過以太網遠程監測和控制各調頻覆蓋點設備。拓卜結構如下：

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　　在以下的串口服務器的實際應用中， 我們以康海NC600 為例。

　　1 . 網絡設備探測

　　《VSPM 虛擬串口》等串口服務器的配套軟件具備先進的網絡探測功能， 無論局域網內有多少個串口服務器設備， 都可以在1~2 秒以內掃描出來， 并將其詳細顯示給用戶。只需要點兩次鼠標就可以將遠程設備端口映射為本機的虛擬串口， 整個過程無需錄入任何串口服務器數據， 虛擬串口的參數與串口服務器自動同步。軟件安裝后， 用戶可以在XP 操作系統的控制面板中找到串口管理軟件。

　　2 . 進入串口服務器進行設置有三種方法

　　第一， 通過WEB 瀏覽器登陸方式： 直接輸入串口服務器的IP 地址。

　　第二， 通過TELNET 遠程登陸方式： 如果串口服務器和用來的監控的PC 不在同一個網段， 可以通過添加路由的方式使PC 和串口服務器連通。

　　假設： NC600 的IP 地址： 192 . 168 . 0 . 233XP 系統的IP 地址： 24 . 0 . 46 . 144在DOS 命令下運行： route add192 .168 .0 .23324 .0 .46 .144第三， 使用串口終端通過CONSOLE 口對串口服務器進行本地管理。將終端串口與NC600 的CONSOLE 口連接起來， 終端波特率為9600 , 數據位8 , 停止位1 , 無校驗。

　　3 . 串口服務器參數的設置

　　A. 設置IP 地址： 在[ 以太網IP 地址] 和[ 以太網子網掩碼] 中把NC600 原來的IP 地址修改為你需要的IP 地址。如果是通過路由器與主機連接， 在默認網關處寫入路由或者網關的地址。

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　　B. 串口設置

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　　C . 工作模式設置： 詳細參數的設置因為不同的工作模式， 有不同的參數選擇。

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　　RS232 在傳輸機房中的應用， 主要是以在局域網中使用， 使用虛擬串口通訊模式。每臺PC 都需要安裝《VSPM 虛擬串口》等串口服務器的配套軟件， 不同的應用程序對應不同的虛擬串口。主要有以下三種應用：

　　1 . 在音頻信號切換中的應用： 通過隨機提供的串口電纜， 將音頻切換設備的COM1 接口與串口服務器連接， 串口服務器接入局域網， 任一臺網內PC 可安裝相應軟件對音頻切換設備進行操作。

　　2 . 在衛星現場轉播中的應用： 我臺使用的是ABR202 系列衛星接收機， 在衛星轉播時， 通過超級終端或CRT 等串口軟件修改并查詢信號參數。使用串口服務器不但解決了一臺PC 只能連接一臺衛星接收機， 無法主機備機兼顧的情況， 還節省了機架空間， 并可指定任一臺網內PC 對衛星轉播情況進行監控。

　　3 . 在網絡授時中的應用： 一臺FORTUNE 的GPS時鐘通過COM1 口連入串口服務器， 任一臺網內PC都可以安裝GPS 校時軟件對PC 進行網絡GPS 校時。

　　RS232 在遠程監測中的應用： 基于網絡通訊模式。我們主要解決的是衛星接收機的參數調整， FM 音頻監測和調頻發射機的功率監測。在實際應用中， 我們可以把遠程調頻機房中的衛星接收機， 音頻監測和激勵器或者一些環境監測等設備， 通過COM 口連接在串口服務器上， 然后根據我們的需要選擇不同的網絡接入方式。

　　以NC600 系列串口服務器為例， 它提供一個V35可選模塊， 帶有一個標準V35 接口， 支持完善的TCP/IP 協議棧， 支持ARP 、IP 、ICMP 、UDP 、PPP 、TELNET、FTP 、PPPoE 等協議， 支持普通的Modem 、GPRS/CDMA modem 等多種網絡接入方式。

　　1 . 在衛星信號接收中的應用： 衛星接收機通過COM 口連接在串口服務器上， 我們可以監測衛星信號接收情況， 根據需要調整接收參數， 選擇不同的音頻進行下傳。

　　2 . 在FM 發射機中的應用： 音頻監聽設備和調頻激勵器通過各自的COM 口連接在串口服務器上。我們可以時時監測發射機的發射狀態， 監聽收聽效果，然后根據需要對發射設備進行功率調整， 開關機等操作。

　　3 . 在環境監測中的應用： 由于廣播傳輸發射的特殊性， 為了保證傳輸機房的設備安全， 我們也可以安裝一些帶有COM 口的環境監測設備， 如防火， 防闖入等。

　　而軟件上， 我們首先要把串口服務器設置為TCPclient 工作方式。監測和控制軟件在指定TCP 端口上被動的等待串口服務器的連接， 串口服務器上電時主動向監控中心請求建立TCP 連接。連接一旦建立， 除非監控軟件主動要求斷開連接， 否則連接一直保持。

　　這樣可以保證監控軟件和串口服務器之間的數據通道一直存在。由于TCP 連接建立后， 如果不進行數據通訊， 它將不占用任何網絡資源。由于TCP 連接一直存在， 即使有兩個或多個現場設備同時向監控中心發送數據， 也不會造成任何問題。因為每個TCP 連接都分別由不同的Win Socket 進行管理， 當一個TCP 連接收到數據時， 相應的Win Socket 會通過接收數據事件通知相應的軟件進行數據處理。監控平臺隨時可以向現場設備發送數據而不必理會其它現場設備和平臺軟件的通訊狀態。

　　三、結束語

　　隨著廣播事業新的發展，“ 讓全部設備連接網絡”已經成為廣播技術發展的共識。為了解決廣播設備的分散和集中的監控問題， 跟上網絡自動化的潮流， 建立競爭優勢， 我們廣播技術者必須建立高品質的音頻采集、傳輸及發射的集中網絡監控系統。串口服務器如同含CPU、實時操作系統和TCP/IP 協議的微型電腦， 方便在串口和網絡設備中傳輸數據。它可以使我們在廣電網絡的任何位置， 通過網絡用PC 來存取、管理和配置遠程的設備串口服務器， 對接入服務器的串口設備進行統一的管理和監測。

　　串口服務器的應用可以為廣播信號的傳輸、發射的監測監控提供一個完整的遠程管理解決方案。傳統方式的分散維護和監控方式浪費人力物力， 可靠性差。串口服務器在現有網絡基礎上的應用， 根本目的是為了提高維護管理質量， 提高整體的工作效率， 保護安全播出， 為廣播的健康發展提供技術保障。

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