基于ARM7的串口服务器的实现

　　接收主线除初始化以太网外， 需调用链路层初始化函数(3) , ( 3)中调用( 4)初始化RTL8019。

　　收到的数据先经过函数(8) , 然后通过信号量传送到函数(6) , 由( 6)调用( 7)得到数据个数， 最后由(5)根据以太网帧头携带的上层协议类型判断是交给IP协议还是ARP协议处理。

　　移植完毕， 进行数据收发实验验证。使用TCP传输协议， 由网口虚拟串口软件VSPM通过串口调试工具收发数据， 图4是以10 ms的发送速度在自发自收程序中收发数据的截图。

　　图4　TCP协议数据传输界面

　　由于COM1和COM2被PC机占用， 故由网口虚拟出来的串口是COM3, 由图4可看出在面向连接的TCP协议下， 高速收发数据不会丢包。

　　2.2　实时多任务方案的设计

　　16个串口分别与网络端口组成16 个双向通道。为使代码灵活、透明， 程序不使用LW IP提供的SOCKET AP I。应用程序把每个双向通道分为发送， 接收， 串口3个任务， 加上LW IP本身需占用一个任务， 共需建立49个任务。μC /OS - Ⅱ最多能建立64 个任务， 其中8 个操作系统本身占用，剩56个能满足要求。由VSPM软件把网口模拟成16个串口， 串口服务器侦听的16 个端口分别是1 000～1 015, 如图5所示。

　　图5　网口虚拟扩展16个串口界面

　　网络端和串口端的数据接收会触发相应的中断。每个双向通道的3个任务各司其职， 网口端接收数据中断后在传输层协议判断信源的端口号，交给相应的接收任务， 处理完后交给串口任务把数据从相应串口发送; 串口接收数据后在中断程序中判断信源的通道号， 把数据交给串口任务，处理完后由发送任务通过网口把数据发送出去。

服务器支持TCP /UDP两种传输协议， 下面给出一个通道的TCP传输流程图， UDP部分代码只需在相应任务中调用LW IP给的UDP函数。TCP模式下串口服务器工作在Server模式， PC机工作在Client模式， 流程图， 如图6所示。

　　图6串口服务器单通道程序流程图

　　3.结论

　　文中本服务器是以性能不及ARM9且不能使用L inux的ARM7为主控芯片， 但两种开源代码μC /OS - Ⅱ实时操作系统和LW IP协议栈的有效结合避免了高额的软件费用， 而且能满足通信要求。实验证明，基于LW IP和μC /OS - Ⅱ的串口服务器不仅能实现双向通信，而且传输数据实时、准确， 符合工业应用的要求。