嵌入式串口服务器设计：基于LW IP与ARM7的实现

"通信与网络中的基于LW IP的嵌入式串口服务器的设计与实现" 本文主要讨论了一种基于LW IP的嵌入式串口服务器的设计与实现，其目标在于提供一种低成本且高性能的解决方案，适用于工业环境中的通信需求。服务器的核心控制器选用ARM7架构的LPC2210芯片，它负责整体系统的管理和控制。网络数据的处理由RTL8019以太网控制器承担，而串口通信则交由TL16C554异步通信组件来完成。 LW IP（Lightweight TCP/IP）是一种轻量级的TCP/IP协议栈，它被移植到了μC/OS-Ⅱ实时操作系统上。μC/OS-Ⅱ是一个广泛使用的实时操作系统，它的特点是小巧、高效，适合于资源有限的嵌入式系统。通过LW IP的移植，串口服务器得以支持TCP和UDP协议，能够在网络端口和串行端口之间实现双向的232/485通信。这一设计不仅提高了通信效率，也确保了数据传输的实时性和准确性。 串口服务器在工业领域有着重要的应用，因为它能将传统的232/485通信接口与Internet连接起来，便于远程监控和管理各种设备，例如传感器和控制器。通常，这样的服务器会使用更高级别的ARM9处理器和商业化的TCP/IP协议栈，但本文提出的方案通过使用开源的μC/OS-Ⅱ和免费的LW IP，降低了硬件成本，并且使得软件开发更具灵活性和透明度。 硬件系统设计方面，LPC2210芯片具有丰富的功能集，能够满足复杂系统的需求。RTL8019芯片提供了以太网接入能力，而TL16C554则增强了串行通信的能力，同时支持RS-232和RS-485两种标准，以适应不同的通信场景。系统结构框图清晰地展示了各组件之间的交互关系。 软件系统实施部分，主要涉及LW IP协议栈的移植和实时多任务应用程序的开发。移植工作确保了LW IP能在μC/OS-Ⅱ上稳定运行，而实时多任务程序则保证了16路串行通道的高效处理，实现了多个并发连接，提升了系统的并行处理能力。 总结来说，本文提出的嵌入式串口服务器方案结合了低成本硬件和开源软件的优势，提供了一种高效且灵活的串口到网络通信解决方案。这种设计对于需要实时监控和管理远程设备的工业环境具有很大的价值，尤其在后PC时代，随着物联网技术的发展，这类串口服务器将在未来得到更广泛的应用。