基于嵌入式系统的串口-以太网转换器附源程序

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实验报告成绩：

总成绩：重庆邮电大学

综合实验报告

题目：基于嵌入式系统的串口-以太网转换器

单位（二级学院）：

学生姓名：

专业：

班级：

学号：

指导教师：

设计时间：2010 年11 月

重庆邮电大学制

目录

一、实验作品功能描述

二、实验作品界面或使用说明

三、小组分工与个人所负责的模块说明

四、程序流程图

五、任务的定义、实现及主要模块

六、实验中遇到的问题及解决方法

七、实验结果

八、实验体会

九、进一步改进方案和作品应用建议附录：个人所负责编写的部分主要代码

一、 实验作品功能描述

该作品是实现一个基于嵌入式系统的串口-以太网转换器。该网关能够实现

RS-232与以太网TCP/IP 之间的协议转换，从而能为各种串口设备提供以太网接入功能。该转换器实现的是串口数据的透明化传输，即转换器并不对通信的数据内容作任何修改，只是对通信数据进行打包和解包工作，以实现串口数据的网络传输。

二、实验作品使用说明

该设计最终在实验室ARM3000开发板平台上验证成功，一个UP-NetARM3000 通过网线与pc 机相连接，发送板的ARM 监视以太网，将接收到的字符发送到串口收发器发送，pc 机收发器监视串口，将接收的字符发送到以太网，数据传送

数据转换图

数据转换过程为，pc 开始，主机发送数据到以太网口，以太网接收到数据，发送到串口；串口轮询总线，接收到数据以后，发送到以太网口，最后将数据返回给

pc 机。

三、小组分工及个人所负责模块

这次设计，我主要负责总函数的设计及调用。主要用到了实验手册中的串口实验，UDP 通信实验，系统消息循环实验这几个实验。程序见附录。

四、程序设计流程图 本次设计的主程序流程图如下

通过编写串口驱动程序模块，为应用程序的设计建立了一个很好的平台，应用程序的编写只需调用系统服务或者是调用各种API函数，大大简化了应用程序的设计的复杂度。在应用程序中，初始化各个全局变量后，调用SOCKET API函数建立了服务器通讯方式，

UDP 建立过程在具体通讯时，本系统作为服务器，监听客户端（一般是PC机）的连接。建立连接后，该任务把客户端通过以太网发送来的数据保存到串口发送缓冲池，串口驱动程序就会自动地把数据发送给串口设备。然后，程序判断串口接收缓冲池是否有数据，若有，就调用SOCKET API函数中的sendto()函数把串口接收缓冲池的数据转发给以太网，送到客户端。该任务一直处于这样一个循环中，从而

实现了串口数据的网络传输。

本次设计运用到了U/cos-II操作系统，定义了两个主要任务：Main_task和Receive_task。Main_task流程图：

Receive_task流程图如下所示：

五、任务的定义、实现及主要模块

本设计中定义了两个任务：Main_task及Receive_task；

Main_task模块完成的主要任务：

1）初始化了网络InitNetWork()，配置网络，强行设置开发板的网络地址：IP4_ADDRESS32(ipaddr32,192,168,0,120);

IP4_ADDRESS32(ipmaskaddr32,255,255,255,0);

IP4_ADDRESS32(ipgateaddr32,192,168,0,1);

Uart_Printf("current IP is 192.168.0.120\n");

initOSNet(ipaddr32, ipmaskaddr32, ipgateaddr32, Mac); //配置网络。

2）设定计算机端套接口属性，定义了使用的IP协议、地址以及使用端口号：servaddr.sin_family = AF_INET; //IPv4协议

servaddr.sin_addr.s_addr = (110<<24)|(0<<16)|(168<<8)|192;

servaddr.sin_port = htons(5000); //端口

3）创建开发板发送端套接字ClientSock_out：

ClientSock_out=socket(PF_INET,SOCK_DGRAM, 0); //创建套接字4）设定了开发板发送端套接口属性，定义了发送板IP地址以及使用端口号：cliaddr_out.sin_family = AF_INET; //IPv4协议

cliaddr_out.sin_port=htons(4999); //板子发送数据的端口

cliaddr_out.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; //填入本机IP 5）绑定开发板发送端套接字，可以进行数据通信：

bind(ClientSock_out, (struct sockaddr*)&cliaddr_out, sizeof(cliaddr_out));

6）主要处理函数，串口查询函数，如果收到数据，返回非零，否则，返回0。

int Uart_Poll(int Uartnum)

{

if(Uartnum==0){

return (rUTRSTAT0 & 0x1);

}

else{

return (rUTRSTAT1 & 0x1);

}

Receive_task模块完成的主要任务：

1）创建开发板接收端套接字ClientSock_in：

ClientSock_in=socket(PF_INET,SOCK_DGRAM, 0);

2）设定了开发板接收端套接口属性，定义了接收板IP地址以及使用端口号：cliaddr_in.sin_family= AF_INET; //使用IPV4协议族

cliaddr_in.sin_port=htons(4998); //板子接受数据的端口

cliaddr_in.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; //填入本机IP地址

3）绑定接收端套接字：

bind(ClientSock_in, (struct sockaddr*)&cliaddr_in, sizeof(cliaddr_in));

六、实验中遇到的问题及解决方法

1、在调试的时候，把pc的IP地址与板子的IP地址设置为相同，这样数据不能正常发送。改为不同的IP之后就可以正常通信了。还有就是调试的时候波特率的设置问题，我是通过网上查资料的方法才知道要设为9600。

2、在串口通信与UDP通信汇总时，他们出现了头文件重复定义的情况，必须慢慢查找出来。

七、实验结果