串口服务器——TCP Server

如何让自动化领域的串口设备具备联网能力？本文将基于EsDA平台，带你开发一个串口服务器之TCP服务器的业务，快速实现串口联网功能。

 

 简介

随着物联网技术的发展，串口通信和TCP/IP通信业务越来越广泛。在实际应用中，我们经常会遇到需要将串口数据转发到TCP服务器或将TCP服务器数据转发到串口的情况，所以本文将介绍如何实现串口接入TCP服务器进行网络通信以达到扩展串口通信传输距离的目的等。

本实验选用 HPM6450开发板，以及可将节点进行拖拽连接的图形化设计工具AWFlow Designer，搭建一个串口转TCP Server的串口服务器与多个TCP Clients进行双向透明数据传输实验。该实验用到了serial_in_ex，fscript，push，tcp_server_ex和serial_out_ex节点。

 

 前期准备

在本文之前，已有多篇串口服务器系列的博客文章，在此罗列部分链接文章，若有兴趣可在 EsDA技术专栏 查看相关全部文章。

• EsDA MPC-ZC1应用——串口服务器（一）
• EsDA MPC-ZC1 应用——串口服务器（二）

【EsDA应用】串口转zws物联网云平台

1. 硬件准备

准备TTL转USB串口工具。

准备好HPM6450开发板，并按下图连接好硬件。

 

DUART调试串口可用于打印调试信息与shell命令查询：将HPM6450开发板引出的DUART的TXD与RXD分别与TTL转USB串口工具的RX与TX连接，并将TTL转USB串口工具插到PC机的USB口上。若用户TTL转USB串口工具数量告急，在使用shell命令获取开发板网口IP号后串口工具可以给UTX1/RX1使用，连线方式相同。

网口下载流图：将HPM6450的NET0网口通过网线与PC机上的网络端口进行连接，组建一个小型局域网。

2. 软件准备

2.1 网口下载流图开发板固件运行之后，在串口调试助手sscom工具中选择与DUART相连接的串口端口号，波特率115200，随即打开串口，输入"ip addr\r"即可查询开发板网络端口IP详细信息。

根据硬件连接可知，本文使用的是NET0，对应的IP地址是192.168.137.251。得知开发板的网口IP接下来配置PC机上以太网的IP地址，与开发板对应的IP地址在同一局域网就可，本文配置的PC上IP地址如下：

怎样确认PC与开发板成功在同一局域网下？PING通对方即可。

 

 业务处理

本文不再赘述串口通信连接与TCP通信连接成功的过程，具体细节可查看以下链接进行学习。

• 【EsDA应用】5分钟实现一个串口通信业务

【EsDA应用】串口转TCP客户端

主要业务逻辑如下：

• 建立TCP连接后，由TCP客户端上报数据给HPM6450搭建的TCP服务器，随后从TCP服务器读取数据并将发送到UTX1/RX1串口，最终在串口助手上进行打印显示。
• 从UTX1/RX1串口读取串口助手发送的数据，并将数据发送到TCP服务器，由TCP服务器将数据下发给已建立TCP通信连接的客户端。

1. 添加节点并连线

本实验实现串口转TCP Server的串口服务器与多个TCP Clients进行双向透明数据传输实验。采用的节点有serial_in_ex，fscript，push，tcp_server_ex和serial_out_ex。

2. 配置节点

双击serial_in_ex节点，并点击配置节点名旁边的铅笔图标去配置串口的属性

根据HPM6450的硬件资料表，选择所使用的串口设备对应的端口号:UTX1/RX1对应的是uart5，根据需要依次配置波特率，字节大小，奇偶校验，停止位等属性参数。

双击serial_in_ex的消费者节点fscript，这个节点主要是读取serial_in_ex的串口数据并传递给后续节点。

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

双击fscript的消费者节点push，因为是将serial_in_ex读取到的数据传递给TCP Server所以push的目标节点为tcp_server_ex。

双击tcp_server_ex节点，因TCP通信与流图下载都是用NET0的IP地址，所以端口号不能有冲突，因为数据是自定义的没有帧头，所以属性值输出选择1并不携带报文头部。

双击tcp_server_ex的消费者节点serial_out_ex,因为tcp_server_ex与serial_out_ex节点使用的是输入流istream和输出流ostream，所以不需要数据转换节点，直连即可。绑定的串口与serial_in_ex的端口号一致即可。

3. 下载验证

根据流图端口配置可知下载流图的端口号为8888，以及软件准备可知下载流图网口IP号为192.168.137.251。那么下载流图时选择IP配置如下

本文在PC电脑上用NetAssist.exe网络调试助手工具搭建了两个TCP Clients，配置远端主机IP地址和端口号后同时开启连接，可在数据日志中查看TCP客户端发出的数据以及从TCP服务端接收到的数据如下。

在PC上的串口调试助手SSCOM工具上可查看到从服务端读取到的两个TCP客户端上报数据以及串口助手发送的数据如下。

由上可知，本实验实现了串口服务器之TCP服务器与两个不同的TCP客户端进行双向数据传输的功能。