Soluzioni hardware esoftware per comunicazione UART via Ethernet

Definizione e caratteristiche di UART

Un ricevitore/trasmettitore universale asincrono (UART) non deve essere confuso con i protocolli di comunicazone come I2C o SPI. Di norma, è auto contenuto IC o un circuito fisico dentro un micro controller, la missione principale è quella di trasferire e ricevere i dati seriali.

Soluzione software UART su Ethernet

Non esiste software per la condivisione distante UART su Ethernet come Serial to Ethernet Connector. L’installazione di questo programma su ogni computer nella rete convertirà l’UART sulla rete e rendere il dispositivo collegato alla porta seriale, assieme ai suoi dati e le sue funzioni, accessibile per tutte le persone nella rete.

UART connection basics

Operare sui dispositivi con porta seriale con l’aiuto del convertitore UART su Ethernet è la stessa cosa come gestirli quando sono fisicamente inseriti nel tuo computer.

La guida veloce sull’uso del Connettore Seriale su Ethernet:

  1. Scarica il programma;
  2. Installa il convertitore UART su Ethernet su tutte le macchine nella tua rete e computers virtuali con i programmi chiedenti accesso alle porte COM;
  3. Scegli “Crea una connessione Server” nel pannello principale del programma;
  4. Regola le impostazioni di connessione;
  5. Stabilisci una connessione cliente su macchina remota.

Tutto a posto. Ora puoi usare le porte seriali remote liberamente sulla rete.

Serial to Ethernet Connector è pienamente compatibile con Windows e Linux. Nota: l’app UART su Ethernet per Linux è in linea di comando al momento.

Per iniziare a lavorare con una porta UART, scarica ed installa l'applicazione, mostrerà una lista di dispositivi a te disponibili, cerca quello che fa al tuo caso e connettiti ad esso. Serial to Ethernet Connector ti consente di accedere allo UART sulla rete, una soluzione di maggior confortevolezza per le tue necessità.
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Serial to Ethernet Connector

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Serial to Ethernet Connector

Uno dei vantaggi primari di UART è quello di usare solo 2 cavi per il trasferimento dei dati tra dispositivi. La comunicazione UART è piuttosto semplice: UART1, dopo la conversione dei dati paralleli da un dispositivo controllante (es.: CPU) in un formato seriale, li trasferisce a UART2, il quale trasforma i dati seriali nella forma parallela per il dispositivo ricevente. Pertanto, il flusso di dati dal pin Tx di UART1 al pin Rx di UART2 (vedi Fig 1). Gli UARTs interagiscono tra loro direttamente, richiedendo solo due cavi per la trasmissione dati tra loro.

UART Converter Software

I dati sono trasferiti in maniera asincrona dagli UARTs, ecco perché non ci sarà alcun segnale orario per la sincronizzazione, così come l’uscita dei BITs per la trasmissione di UART né tanto meno la campionatura di bits dall’UART ricevente. Come sostituto del segnale orario, l’UART trasmittente e aggiunge bits di avvio ed arresto al pacchetto dati trasferito per designare il suo inizio e fine, pertanto lasciare che l’UART conosca quando debba iniziare a leggere i bits.

Una volta che l’UART rivela un bit di partenza, inizia a leggere i bits d’ingresso ad una certa frequenza, riferita come tasso del baud. Il baud rate misura la velocità di trasmissione dei dati in bits per secondi (bps). Gli UARTs devono entrambe funzionare ad un tasso quasi identico di baud. Quanto meno, la differenza tra i tassi di baud degli UARTs trasmittenti e riceventi non devono eccedere il dieci per cento prima che la tempistica dei bits sia sfasata.

Pertanto, è possibile condividere i dati UART su Ethernet? Se si, come farlo nel migliore dei modi?

Quando si usa il ptocollo UART, puoi tracciare con facilità tutti i flussi passanti e salvarli su un documento. Ad ogni modo, se hai bisogno di lavorare con un dispositivo UART remoto, localizzato nell’area di copertura della rete Ethernet, puoi solo usare hadware o software aggiuntivo.

ConvertitoreUART fisico in Ethernet

Il modulo UART TO ETH, viene ampiamente usato per la trasmissione trasparente dei dati, sembra essere una soluzione semplice per comunicare tra UART ed Ethernet. È un modulo TTL su Ethernet personalizzabile tramite pagina internet. Per la presa dati TCP o la conversione seriale UDP in UART vine usata l’applicazione per la trasmissione trasparente dei dati (USR-TCP232-T).

Capacità e caratteristiche del modulo Ethernet seriale:

  • interfaccia auto rilevante 10/100M;
  • Supporto MDI/MDI-X automatico. Possibilità di usare la connessione del cavo parallelo o cavo crossover;
  • Sono disponibili diversi modi di funzione: Cliente UDP, Server UDP, Server TCP, Cliente TCP;
  • Possibilità di regolare le impostazioni del modello di lavoro tramite una rete o porta COM;
  • Supporta il livello 3.3V TTL (prodotti del module);
  • Supporto della porta COM virtuale;
  • Assicura una connessione affidabile grazie al meccanismo di impacchettemento heartbeat esclusivo, eliminando le finte connessioni;
  • Nessuna trasmissione di pacchetti in modalità UDP, ha abilità anti interferenza migliorate; attraverso gateway/switches/routers;
  • Funziona in LAN/Internet (rete esterna) e così via.

In sintesi, il convertitore prima menzionato è una soluzione ideale per le reti locali e i dispositivi vicini. Ad ogni modo, cosa dovresti fare per accedere allo UART su Ethernet stando lontani, diciamo, da qualche altra parte del pianeta? Come potresti impiegare lo UART tramite la rete?

Cos'è lo UART?

Uno UART (Ricevitore/Trasmettitore Asincrono Universale) è il micro circuito integrato programmabile usato per controllare l'interfaccia di un computer, collegato ai suoi dispositivi seriali. Consente al computer di comunicare e scambiare i dati con i dispositivi seriali, fornendo l'interfaccia per l'equipaggiamento del terminale dati (DTE) RS-232C. Come parte di quell'interfaccia, lo UART esegue anche altre funzioni.

  • Converte i bytes ricevuti in parallelo dal computer, in un flusso di bit a singola serie, richiesta per una trasmissione uscente di successo.
  • Sulla trasmissione in ingresso, i flussi di bit in serie ricevuti dai dispositivi, vengono convertiti in bytes che il computer riesce a comprendere.
  • Un bit di parità viene aggiunto alla trasmissione d'uscita ed i bytes di parità vengono verificati e scartati sulle trasmissioni in ricezione se sono selezionati la parità ed il controllo di parità.
  • I delineatori di avvio ed arresto, vengono aggiunti alle trasmissioni uscenti e spogliati da quelle entranti.
  • Gestiscono le interruzioni speciali generate dalla tastiera, dal mouse e loro porte dedicate.
  • Può essere usato per gestire i compiti sulle ulteriori interruzioni e gestioni del dispositivo, correlate al coordinamento della velocità del computer e dispositivi associati.

Conclusioni

Ecco qua, una veloce panoramica dello UART. Per l'accesso in remoto allo UART, esistono praticamente due opzioni. Puoi impiegare uno UART fisico al convertitore od adattatore ethernet, oppure ottenere un accesso allo UART su Ethernet tramite il programma per il Connettore da Seriale ad Ethernet. Questo metodo d'abilitazione all'accesso al tuo UART su LAN offre il beneficio di non richiedere dispositivi aggiuntivi. Puoi ottenere la connettività da UART ad Ethernet senza il bisogno di ulteriori cavi, rendendo la soluzione più efficiente.

DOMANDE

Il protocollo Ethernet, definisce i principi con i quali i PC, connessi ad un'area di rete locale (LAN), si scambiano dei pacchetti di dati. Il numero di computers sulla rete, può variare dai 2 a diverse migliaia. Per connettersi a vicenda, i computers usano una topologia a ""stella"". Con ciò, tutti i dispositivi (PC) vengono interconnessi tramite un commutatore - apparecchiature di rete attive.

Il mezzo di trasmissione fisica per il protocollo Ethernet, è un cavo. Più spesso, un doppino in rame, un cavo di fibra ottica, o combinati quando si parla di FTTx. L' RJ-45 viene usato come connettore per un doppino intrecciato a otto nuclei (2x4). La presa per la spina Ethernet può essere l'ingresso di una qualsiasi scheda di rete su di un PC o router. Per evitare la perdita di segnali, la lunghezza di un cavo a doppino intrecciato non deve superare i 100 metri, mentre un cavo in fibra ottica non deve essere più lungo di 10-70 chilometri (a seconda del suo tipo). Le massime velocità di trasmissione dati sono di 100/1000 Megabit al secondo, rispettivamente.
Le porte seriali sono dei connettori a 9 piedini, che trasmettono informazioni entranti ed uscenti - un bit alla volta. Per gran parte della storia dei personal computers, le porte seriali erano usate per trasferire i dati dai computers a vari dispositivi. Prima dei modems interni, esistevano quelli esterni, connessi ai computers tramite delle porte seriali, conosciute come porte di comunicazione o porte COM. Stesso discorso per le tastiere con i mouse.

Le porte seriali sono controllate da un circuito integrato speciale - UART (Trasmettitore Ricevitore Asincrono Universale). Gli UARTs sono circuiti integrati seriali sulla scheda madre del Computer (oppure su una scheda del modem interno). Sui Computers più vecchi, come su molti 486, questi chips erano posizionati sulla scheda di controllo d'ingresso/uscita del disco.

Quando tutti i computers avevano un'architettura con bus parallelo, il ruolo dello UART era quello di convertire i bytes dal bus parallelo del PC al quello con flusso seriale.
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