串口服務(wù)器——TCP Server

如何讓自動(dòng)化領(lǐng)域的串口設(shè)備具備聯(lián)網(wǎng)能力？本文將基于EsDA平臺(tái)，帶你開發(fā)一個(gè)串口服務(wù)器之TCP服務(wù)器的業(yè)務(wù)，快速實(shí)現(xiàn)串口聯(lián)網(wǎng)功能。

簡(jiǎn)介

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，串口通信和TCP/IP通信業(yè)務(wù)越來(lái)越廣泛。在實(shí)際應(yīng)用中，我們經(jīng)常會(huì)遇到需要將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到TCP服務(wù)器或?qū)CP服務(wù)器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到串口的情況，所以本文將介紹如何實(shí)現(xiàn)串口接入TCP服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信以達(dá)到擴(kuò)展串口通信傳輸距離的目的等。

本實(shí)驗(yàn)選用HPM6450開發(fā)板，以及可將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拖拽連接的圖形化設(shè)計(jì)工具AWFlow Designer，搭建一個(gè)串口轉(zhuǎn)TCP Server的串口服務(wù)器與多個(gè)TCP Clients進(jìn)行雙向透明數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)用到了serial_in_ex，fscript，push，tcp_server_ex和serial_out_ex節(jié)點(diǎn)。

前期準(zhǔn)備

在本文之前，已有多篇串口服務(wù)器系列的博客文章，在此羅列部分鏈接文章，若有興趣可在EsDA技術(shù)專欄查看相關(guān)全部文章。

• EsDAMPC-ZC1應(yīng)用——串口服務(wù)器（一）
• EsDAMPC-ZC1應(yīng)用——串口服務(wù)器（二）

【EsDA應(yīng)用】串口轉(zhuǎn)zws物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)

1. 硬件準(zhǔn)備

準(zhǔn)備TTL轉(zhuǎn)USB串口工具。

準(zhǔn)備好HPM6450開發(fā)板，并按下圖連接好硬件。

DUART調(diào)試串口可用于打印調(diào)試信息與shell命令查詢：將HPM6450開發(fā)板引出的DUART的TXD與RXD分別與TTL轉(zhuǎn)USB串口工具的RX與TX連接，并將TTL轉(zhuǎn)USB串口工具插到PC機(jī)的USB口上。若用戶TTL轉(zhuǎn)USB串口工具數(shù)量告急，在使用shell命令獲取開發(fā)板網(wǎng)口IP號(hào)后串口工具可以給UTX1/RX1使用，連線方式相同。

網(wǎng)口下載流圖：將HPM6450的NET0網(wǎng)口通過網(wǎng)線與PC機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行連接，組建一個(gè)小型局域網(wǎng)。

2. 軟件準(zhǔn)備

2.1 網(wǎng)口下載流圖開發(fā)板固件運(yùn)行之后，在串口調(diào)試助手sscom工具中選擇與DUART相連接的串口端口號(hào)，波特率115200，隨即打開串口，輸入"ip addr\r"即可查詢開發(fā)板網(wǎng)絡(luò)端口IP詳細(xì)信息。

根據(jù)硬件連接可知，本文使用的是NET0，對(duì)應(yīng)的IP地址是192.168.137.251。得知開發(fā)板的網(wǎng)口IP接下來(lái)配置PC機(jī)上以太網(wǎng)的IP地址，與開發(fā)板對(duì)應(yīng)的IP地址在同一局域網(wǎng)就可，本文配置的PC上IP地址如下：

怎樣確認(rèn)PC與開發(fā)板成功在同一局域網(wǎng)下？PING通對(duì)方即可。

?業(yè)務(wù)處理

本文不再贅述串口通信連接與TCP通信連接成功的過程，具體細(xì)節(jié)可查看以下鏈接進(jìn)行學(xué)習(xí)。

• 【EsDA應(yīng)用】5分鐘實(shí)現(xiàn)一個(gè)串口通信業(yè)務(wù)

【EsDA應(yīng)用】串口轉(zhuǎn)TCP客戶端

主要業(yè)務(wù)邏輯如下：

• 建立TCP連接后，由TCP客戶端上報(bào)數(shù)據(jù)給HPM6450搭建的TCP服務(wù)器，隨后從TCP服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)并將發(fā)送到UTX1/RX1串口，最終在串口助手上進(jìn)行打印顯示。
• 從UTX1/RX1串口讀取串口助手發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到TCP服務(wù)器，由TCP服務(wù)器將數(shù)據(jù)下發(fā)給已建立TCP通信連接的客戶端。

1. 添加節(jié)點(diǎn)并連線

本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)串口轉(zhuǎn)TCP Server的串口服務(wù)器與多個(gè)TCP Clients進(jìn)行雙向透明數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)。采用的節(jié)點(diǎn)有serial_in_ex，fscript，push，tcp_server_ex和serial_out_ex。

2. 配置節(jié)點(diǎn)

雙擊serial_in_ex節(jié)點(diǎn)，并點(diǎn)擊配置節(jié)點(diǎn)名旁邊的鉛筆圖標(biāo)去配置串口的屬性

根據(jù)HPM6450的硬件資料表，選擇所使用的串口設(shè)備對(duì)應(yīng)的端口號(hào):UTX1/RX1對(duì)應(yīng)的是uart5，根據(jù)需要依次配置波特率，字節(jié)大小，奇偶校驗(yàn)，停止位等屬性參數(shù)。

雙擊serial_in_ex的消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)fscript，這個(gè)節(jié)點(diǎn)主要是讀取serial_in_ex的串口數(shù)據(jù)并傳遞給后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

var str = istream_read_string(msg.istream,100)msg.payload = strostream_write_string(msg.ostream,msg.payload)

雙擊fscript的消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)push，因?yàn)槭菍erial_in_ex讀取到的數(shù)據(jù)傳遞給TCP Server所以push的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為tcp_server_ex。

雙擊tcp_server_ex節(jié)點(diǎn)，因TCP通信與流圖下載都是用NET0的IP地址，所以端口號(hào)不能有沖突，因?yàn)閿?shù)據(jù)是自定義的沒有幀頭，所以屬性值輸出選擇1并不攜帶報(bào)文頭部。

雙擊tcp_server_ex的消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)serial_out_ex,因?yàn)閠cp_server_ex與serial_out_ex節(jié)點(diǎn)使用的是輸入流istream和輸出流ostream，所以不需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，直連即可。綁定的串口與serial_in_ex的端口號(hào)一致即可。

3. 下載驗(yàn)證

根據(jù)流圖端口配置可知下載流圖的端口號(hào)為8888，以及軟件準(zhǔn)備可知下載流圖網(wǎng)口IP號(hào)為192.168.137.251。那么下載流圖時(shí)選擇IP配置如下

本文在PC電腦上用NetAssist.exe網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手工具搭建了兩個(gè)TCP Clients，配置遠(yuǎn)端主機(jī)IP地址和端口號(hào)后同時(shí)開啟連接，可在數(shù)據(jù)日志中查看TCP客戶端發(fā)出的數(shù)據(jù)以及從TCP服務(wù)端接收到的數(shù)據(jù)如下。

在PC上的串口調(diào)試助手SSCOM工具上可查看到從服務(wù)端讀取到的兩個(gè)TCP客戶端上報(bào)數(shù)據(jù)以及串口助手發(fā)送的數(shù)據(jù)如下。

由上可知，本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了串口服務(wù)器之TCP服務(wù)器與兩個(gè)不同的TCP客戶端進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>