一、系統(tǒng)原理

　　RS- 232 接口稱之為串口、異步口或一個COM口， 是DTE（ 數(shù)據(jù)終端設(shè)備） 和DCE（ 數(shù)據(jù)通信設(shè)備） 之間的接口。DTE 包括計算機、終端、串口打印機等設(shè)備。RS- 232 被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS- 232 采取不平衡傳輸方式， 即所謂單端通訊。RS- 232 串口采用電平方式進行數(shù)據(jù)傳送， 傳輸距離一般都較短， 所以RS- 232 只適合本地設(shè)備之間的通信。
 

　　目前較為常用的串口有9 針串口（ DB9） 和25 針串口（ DB25） , 可以用電纜線直接連接標準RS- 232 端口（RS- 422 , RS- 485 較遠） 。最為簡單且常用的是三線制接法， 即接地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連， 本文只涉及到最為基本的接法， 且直接用RS232 相連。

　　DB9 常用針腳說明串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實現(xiàn)， 對9 針串口和25 針串口， 均是2 與3 直接相連。上面表格是針對微機標準串口而言的， 對于許多非標準設(shè)備， 一個原則： 接收數(shù)據(jù)針腳（ 或線） 與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（ 或線） 相連， 彼此交叉， 信號地對應(yīng)相接。

DB9 常用針腳說明

　　由于RS- 232 傳輸距離較短， 不能進行遠距離設(shè)備連接， 并且具有串口（RS- 232 ） 管理功能的設(shè)備也不能進行聯(lián)網(wǎng)的管理和數(shù)據(jù)存取， 此時我們就可以利用先進的TCP/IP 技術(shù)和管理方式對這些設(shè)備進行技術(shù)改造。串口服務(wù)器就是為RS- 232/485/422 到TCP/IP 之間完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通訊接口轉(zhuǎn)換器， 提供RS- 232/485/422 終端串口與TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸， 它能將多個串口設(shè)備連接并能將串口數(shù)據(jù)流進行選擇和處理， 把現(xiàn)有的RS- 232 接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成IP 端口的數(shù)據(jù)， 然后進行IP 化的管理， IP 化的數(shù)據(jù)存取。

　　它內(nèi)部集成了ARP , IP , ICMP , TCP , UDP , DHCP ,SOCK5 等協(xié)議， 支持網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器， 參數(shù)可通過瀏覽器設(shè)置。支持點到點， 點到多點的連接， 支持廣播或組播方式。不同串口可以被配置成不同的模式， 滿足不同的應(yīng)用需求。

　　串口服務(wù)器主要有以下三種工作模式：

　　使用虛擬串口通訊模式（ Tcp realport） : 在該模式下， 一個或者多個轉(zhuǎn)換器與一臺電腦建立連接， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。由電腦上的虛擬串口軟件管理下面的轉(zhuǎn)換器， 可以實現(xiàn)一個虛擬串口對應(yīng)多個轉(zhuǎn)換器， N 個虛擬串口對應(yīng)M 個轉(zhuǎn)換器（ N<=M） 。該模式適用于串口設(shè)備由電腦控制的RS232 設(shè)備連接。

　　基于網(wǎng)絡(luò)通訊模式（Tcp/Udp socket ） : 在該模式下， 電腦上的應(yīng)用程序基于SOCKET 協(xié)議編寫通訊程序， 在轉(zhuǎn)換器設(shè)置上直接選擇支持SOCKET 協(xié)議即可。串口服務(wù)器完成的是一個面向連接的RS232 鏈路和面向無連接以太網(wǎng)之間的通信數(shù)據(jù)的存儲控制， 系統(tǒng)對各種數(shù)據(jù)進行處理， 處理來自串口設(shè)備的串口數(shù)據(jù)流， 并進行格式轉(zhuǎn)換， 使之成為可以在以太網(wǎng)中傳播的數(shù)據(jù)幀； 對來自以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀進行判斷， 并轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)送達響應(yīng)的串口設(shè)備。

　　點對點通訊模式（PPP ） : 在該模式下， 轉(zhuǎn)換器成對的使用， 一個作為服務(wù)器端， 一個作為客戶端， 兩者之間建立連接， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。該模式適用于將兩個串口設(shè)備之間的總線連接改造為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接。

　　二、系統(tǒng)應(yīng)用

　　在以往的廣播傳輸和發(fā)射的集中監(jiān)控系統(tǒng)中， 一般通過Modem 等進行數(shù)據(jù)傳輸。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)在廣播行業(yè)中的普及， 通過局域網(wǎng)和以太網(wǎng)進行遠程監(jiān)控和遠程數(shù)據(jù)采集成為一種最經(jīng)濟最可靠的方式。我們可以在不用知道復(fù)雜的TCP/IP 協(xié)議的情況下， 不用更改用戶程序， 即可實現(xiàn)串口設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接。

　　本文以康海NC600 串口服務(wù)器為例， 對廣播傳輸機房設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)， 廣播調(diào)頻覆蓋的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案進行一些探討。

　　使用串口服務(wù)器的基于局域網(wǎng)的集中監(jiān)控和廣域網(wǎng)遠程數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下。 監(jiān)控中心負責(zé)與現(xiàn)場設(shè)備通訊接收各種現(xiàn)場設(shè)備信息和控制現(xiàn)場設(shè)備，并同時通過以太網(wǎng)遠程監(jiān)測和控制各調(diào)頻覆蓋點設(shè)備。拓卜結(jié)構(gòu)如下：

　　在以下的串口服務(wù)器的實際應(yīng)用中， 我們以康海NC600 為例。

　　1 . 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備探測

　　《VSPM 虛擬串口》等串口服務(wù)器的配套軟件具備先進的網(wǎng)絡(luò)探測功能， 無論局域網(wǎng)內(nèi)有多少個串口服務(wù)器設(shè)備， 都可以在1~2 秒以內(nèi)掃描出來， 并將其詳細顯示給用戶。只需要點兩次鼠標就可以將遠程設(shè)備端口映射為本機的虛擬串口， 整個過程無需錄入任何串口服務(wù)器數(shù)據(jù)， 虛擬串口的參數(shù)與串口服務(wù)器自動同步。軟件安裝后， 用戶可以在XP 操作系統(tǒng)的控制面板中找到串口管理軟件。

　　2 . 進入串口服務(wù)器進行設(shè)置有三種方法

　　第一， 通過WEB 瀏覽器登陸方式： 直接輸入串口服務(wù)器的IP 地址。

　　第二， 通過TELNET 遠程登陸方式： 如果串口服務(wù)器和用來的監(jiān)控的PC 不在同一個網(wǎng)段， 可以通過添加路由的方式使PC 和串口服務(wù)器連通。

　　假設(shè)： NC600 的IP 地址： 192 . 168 . 0 . 233XP 系統(tǒng)的IP 地址： 24 . 0 . 46 . 144在DOS 命令下運行： route add192 .168 .0 .23324 .0 .46 .144第三， 使用串口終端通過CONSOLE 口對串口服務(wù)器進行本地管理。將終端串口與NC600 的CONSOLE 口連接起來， 終端波特率為9600 , 數(shù)據(jù)位8 , 停止位1 , 無校驗。3 . 串口服務(wù)器參數(shù)的設(shè)置

　　A. 設(shè)置IP 地址： 在[ 以太網(wǎng)IP 地址] 和[ 以太網(wǎng)子網(wǎng)掩碼] 中把NC600 原來的IP 地址修改為你需要的IP 地址。如果是通過路由器與主機連接， 在默認網(wǎng)關(guān)處寫入路由或者網(wǎng)關(guān)的地址。

　　B. 串口設(shè)置

　　C . 工作模式設(shè)置： 詳細參數(shù)的設(shè)置因為不同的工作模式， 有不同的參數(shù)選擇。

　　RS232 在傳輸機房中的應(yīng)用， 主要是以在局域網(wǎng)中使用， 使用虛擬串口通訊模式。每臺PC 都需要安裝《VSPM 虛擬串口》等串口服務(wù)器的配套軟件， 不同的應(yīng)用程序?qū)?yīng)不同的虛擬串口。主要有以下三種應(yīng)用：

　　1 . 在音頻信號切換中的應(yīng)用： 通過隨機提供的串口電纜， 將音頻切換設(shè)備的COM1 接口與串口服務(wù)器連接， 串口服務(wù)器接入局域網(wǎng)， 任一臺網(wǎng)內(nèi)PC 可安裝相應(yīng)軟件對音頻切換設(shè)備進行操作。

　　2 . 在衛(wèi)星現(xiàn)場轉(zhuǎn)播中的應(yīng)用： 我臺使用的是ABR202 系列衛(wèi)星接收機， 在衛(wèi)星轉(zhuǎn)播時， 通過超級終端或CRT 等串口軟件修改并查詢信號參數(shù)。使用串口服務(wù)器不但解決了一臺PC 只能連接一臺衛(wèi)星接收機， 無法主機備機兼顧的情況， 還節(jié)省了機架空間， 并可指定任一臺網(wǎng)內(nèi)PC 對衛(wèi)星轉(zhuǎn)播情況進行監(jiān)控。

　　3 . 在網(wǎng)絡(luò)授時中的應(yīng)用： 一臺FORTUNE 的GPS時鐘通過COM1 口連入串口服務(wù)器， 任一臺網(wǎng)內(nèi)PC都可以安裝GPS 校時軟件對PC 進行網(wǎng)絡(luò)GPS 校時。

　　RS232 在遠程監(jiān)測中的應(yīng)用： 基于網(wǎng)絡(luò)通訊模式。我們主要解決的是衛(wèi)星接收機的參數(shù)調(diào)整， FM 音頻監(jiān)測和調(diào)頻發(fā)射機的功率監(jiān)測。在實際應(yīng)用中， 我們可以把遠程調(diào)頻機房中的衛(wèi)星接收機， 音頻監(jiān)測和激勵器或者一些環(huán)境監(jiān)測等設(shè)備， 通過COM 口連接在串口服務(wù)器上， 然后根據(jù)我們的需要選擇不同的網(wǎng)絡(luò)接入方式。

　　以NC600 系列串口服務(wù)器為例， 它提供一個V35可選模塊， 帶有一個標準V35 接口， 支持完善的TCP/IP 協(xié)議棧， 支持ARP 、IP 、ICMP 、UDP 、PPP 、TELNET、FTP 、PPPoE 等協(xié)議， 支持普通的Modem 、GPRS/CDMA modem 等多種網(wǎng)絡(luò)接入方式。

　　1 . 在衛(wèi)星信號接收中的應(yīng)用： 衛(wèi)星接收機通過COM 口連接在串口服務(wù)器上， 我們可以監(jiān)測衛(wèi)星信號接收情況， 根據(jù)需要調(diào)整接收參數(shù)， 選擇不同的音頻進行下傳。

　　2 . 在FM 發(fā)射機中的應(yīng)用： 音頻監(jiān)聽設(shè)備和調(diào)頻激勵器通過各自的COM 口連接在串口服務(wù)器上。我們可以時時監(jiān)測發(fā)射機的發(fā)射狀態(tài)， 監(jiān)聽收聽效果，然后根據(jù)需要對發(fā)射設(shè)備進行功率調(diào)整， 開關(guān)機等操作。

　　3 . 在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用： 由于廣播傳輸發(fā)射的特殊性， 為了保證傳輸機房的設(shè)備安全， 我們也可以安裝一些帶有COM 口的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備， 如防火， 防闖入等。

　　而軟件上， 我們首先要把串口服務(wù)器設(shè)置為TCPclient 工作方式。監(jiān)測和控制軟件在指定TCP 端口上被動的等待串口服務(wù)器的連接， 串口服務(wù)器上電時主動向監(jiān)控中心請求建立TCP 連接。連接一旦建立， 除非監(jiān)控軟件主動要求斷開連接， 否則連接一直保持。

　　這樣可以保證監(jiān)控軟件和串口服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通道一直存在。由于TCP 連接建立后， 如果不進行數(shù)據(jù)通訊， 它將不占用任何網(wǎng)絡(luò)資源。由于TCP 連接一直存在， 即使有兩個或多個現(xiàn)場設(shè)備同時向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)， 也不會造成任何問題。因為每個TCP 連接都分別由不同的Win Socket 進行管理， 當(dāng)一個TCP 連接收到數(shù)據(jù)時， 相應(yīng)的Win Socket 會通過接收數(shù)據(jù)事件通知相應(yīng)的軟件進行數(shù)據(jù)處理。監(jiān)控平臺隨時可以向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)而不必理會其它現(xiàn)場設(shè)備和平臺軟件的通訊狀態(tài)。

　　三、結(jié)束語

　　隨著廣播事業(yè)新的發(fā)展，“ 讓全部設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)”已經(jīng)成為廣播技術(shù)發(fā)展的共識。為了解決廣播設(shè)備的分散和集中的監(jiān)控問題， 跟上網(wǎng)絡(luò)自動化的潮流， 建立競爭優(yōu)勢， 我們廣播技術(shù)者必須建立高品質(zhì)的音頻采集、傳輸及發(fā)射的集中網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。串口服務(wù)器如同含CPU、實時操作系統(tǒng)和TCP/IP 協(xié)議的微型電腦， 方便在串口和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中傳輸數(shù)據(jù)。它可以使我們在廣電網(wǎng)絡(luò)的任何位置， 通過網(wǎng)絡(luò)用PC 來存取、管理和配置遠程的設(shè)備串口服務(wù)器， 對接入服務(wù)器的串口設(shè)備進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)測。

　　串口服務(wù)器的應(yīng)用可以為廣播信號的傳輸、發(fā)射的監(jiān)測監(jiān)控提供一個完整的遠程管理解決方案。傳統(tǒng)方式的分散維護和監(jiān)控方式浪費人力物力， 可靠性差。串口服務(wù)器在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的應(yīng)用， 根本目的是為了提高維護管理質(zhì)量， 提高整體的工作效率， 保護安全播出， 為廣播的健康發(fā)展提供技術(shù)保障。