以太网串口通信产品的发展

第三代以太网工业通信产品不仅可以从以太网口直接扩展出RS-232、RS-485、RS-422口，而且实现了光电隔离。波仕ETH232GL1光电隔离微型以太网/串口转换器（如图3）秉承波仕转换器的一贯特色，具有超小型的外形(80*23*47mm)、RS-232、RS-485、RS-422通用，可以虚拟成为本地COM串口(COM1-COM256)、无须修改已有的串口通信软件。

波仕ETH232GL1可能是世界上最小的光隔以太网/串口转换器之一、使用也是极简便的，专利号:200630307752。ETH232GL1实现了以太网与串口的2500V光电隔离。ETH232GL1的RS-232/485/422的最高通信速率为19.2Kbps，实际可达38.4Kbps以上。内置有600W抗雷击浪涌保护器。

ETH232GL1型以太网/串口转换器通过以太网线外插到计算机或者HUB的以太网口。在串口插座旁边有一个小LED（发光二极管），当以太网232GL1产品接通后LED会一直亮着。

波仕ETH232GL1产品的RS-232/485/422串口端是一个DB-9针座，具有RS-232、RS-485、RS-422全部引脚，并且配有接线端子。当作为RS-232口时与PC机的DB-9针RS-232口的2、3、5脚分配完全相同。作为RS-422时，T+、T—是指从ETH232GL1向外发送。注意RS-485和RS-422通信时建议要接地线（5脚）。RS-485/422无须跳线选择。RS-485/422信号的参考地线与RS-232的GND是一样的。

DB-9针端的引脚分配如下（配有接线端子）：

ETH232GL1产品具有以下基本性能特点：虚拟串口，2500V光电隔离，串口为RS-232/RS-485/RS-422通用，自动识别串口号。驱动程序同波仕ETH232L1以太网/串口转换器。

第四代产品   以太网/串口光纤转换器

第四代以太网串口通信产品从以太网口直接转换出一对光纤收发头用于传输串口信号（如图4）。波仕电子发明和首创了以太网/串口光纤转换器、同时也是世界上唯一的以太网/串口光纤转换器。波仕电子的OPET232L1（多模）和OPET232SL1（单模）是最新一代以太网光纤通信产品，直接从以太网口转换出一对光纤收发头用于传输串口信号。波仕微型以太网/串口光纤转换器具有超小型的外形(74*23*47mm)、可以将以太网口虚拟成为本地COM串口(COM1-COM256)、无须修改已有的串口通信软件。驱动程序同波仕ETH232L1系列转换器。由于OPET232L1（或OPET232SL1）传输的还是串口信号，所以必须成对使用或者与波仕的OPT系列串口/光纤转换器配对使用。由于采用光纤作为通信传输介质，具有隔离高电压、防电磁干扰、传输距离远等优点。OPET232SL1的传输介质为单模光纤、OPET232L1的传输介质为多模光纤，但是外形和驱动程序是完全一样的。OPET232L1（或OPET232SL1）的供电也进行了改进，改为通用的T型USB口供电插座。普通的MP3、小灵通手机的充电器都可以当电源使用。供电插座旁边带LED指示灯。本产品受以下中国专利保护：200730098650、200630307752、ZL2002284234，侵权必究！

波仕电子的以太网/串口光纤转换器与常见的用于网络通信的以太网光纤转换器是不一样的。波仕OPET232L1的串口速率为1200、2400、4800、9600、……、115200bps。常见的以太网光纤转换器传输的是TCP/IP协议的以太网信号，它们的速率是10M、100M或者1000M。而TCP/IP通信协议相对串口通信来讲比较复杂、每桢的数据量太大、而且关键是实时性较差。波仕电子的以太网/串口光纤转换器由于采用RS-232串口通信协议所以更加适合于工业测量与控制领域的光纤通信。

对以太网虚拟串口的评论

 波仕的系列以太网串口通信产品都可以通过SerialIP.exe软件设置(随产品赠送注册序列号) 用于将已经经过正确设置IP地址的太网串口转换器的IP地址虚拟成为一个本计算机的串口COM号，这就是以太网/串口转换器生成的“虚拟串口”。

有人在使用以太网/串口转换器时发现某些以前在传统RS-232口（或RS-485）上运行正常的软件却不能够使用，因而就说通过虚拟串口不是真正的串口。这里所谓的“传统RS-232口”是指从PC机的主板或者从总线，比如台式机的PCI总线或者ISA总线、笔记本的PCMCIA总线上扩展出来的RS-232口。PCI总线或者ISA总线、笔记本的PCMCIA总线扩展出来的RS-232口则象PC机主板上的RS-232口一样分配有自己固定的物理I/O地址，虽然地址不一样但是位于同一个地址段，WINDOWS操作系统已经为这个地址段分配有最多256个地址对应256个COM串口。而PC机的以太网的物理I/O地址与PC机上的“传统RS-232口”的物理I/O地址完全不一样，甚至地址段都不一样。如果串口通信软件内有对COM口的直接I/O读写语句，那么肯定无法在以太网/串口转换器的串口上运行。这就是某些通信软件在“传统RS-232口”可以运行而在以太网/串口转换器的虚拟RS-232口上不能够运行的原因。幸运的是现在WINDOWS下的串口通信软件已经几乎没有了对物理地址的I/O操作指令而是使用api函数或者通信控件。使用api函数或者通信控件的通信程序完全适合于虚拟串口。另外还有一个原因就是对RTS/CTS、DTR/DSR这些握手信号的操作，由于以太网/串口转换器对这些握手信号的虚拟读写过程的初始化往往比较耗时，所以容易导致握手信号读写失败。

尽管如此，我们仍然认为用以太网/串口转换器以及USB/串口转换器的虚拟串口代替传统的RS-232、RS-485、RS-422口是必然的发展趋势，就象PCI总线代替ISA总线、Windows代替DOS一样，虽然后者都更加适合工业通信和工业测控。从我们使用的情况看，以太网/串口转换器的虚拟串口的通用性远远强于USB/串口转换器的虚拟串口，原因可能是因为以太网的信号线是全双工的，也就是说是以太网收、发信号分开的并且可以同时收发。Windows操作系统从来不是优先考虑工业通信和工业测控的实时性要求，反而越来越抛弃工业通信和工业测控。只有CPU、总线等硬件速度的改进使延时减小从而接近实时性。由于通过WINDOWS api函数操作代替对物理地址的I/O读写是解决Windows可靠性的一条基本原则，所以用户越来越远离Windows内核的操作。通信控件其实就是一些通信api函数的包装组合。事实上，从Windows XP开始就没有了直接I/O读写指令，甚至Windows 98的直接I/O读写也是通过将DOS的I/O读写指令编辑成为动态连接库然后来调用的。Windows XP下的直接I/O读写也是通用动态连接库的调用来实现，不过更加复杂，可参见波仕电子网站的软件。另外减少以太网虚拟串口对RTS/CTS、DTR/DSR这些握手信号的虚拟操作的延时也是一个技术难点，这主要是由以太网/串口转换器内部UART的信号初始化处理延时导致的。避免频繁使用最好不要使用这些握手信号是较好的解决方法。波仕电子所有产品的RS-485接口均使用了零延时自动收发转换技术，这就保证转换过程中不需要任何握手信号来控制收与发的切换。