[发明专利]一种串口服务器及串口服务器的实现方法

权利要求书

1.一种串口服务器，其特征在于，所述串口服务器包括主控单元和多个串口模块，所述主控单元集成有USB主机设备，每一个所述串口模块集成有USB从机设备，每一个USB从机设备通过USB集线器与所述USB主机设备通信连接，每一个所述串口模块自带多路串口，每一个所述串口模块通过自带串口与外界串口设备进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的串口服务器，其特征在于，所述主控单元为主控CPU，每一个所述串口模块为MCU，每一个所述串口模块自带8路串口。

3.根据权利要求1或2所述的串口服务器，其特征在于，每一个所述串口模块包括MCU单元、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4；

所述电阻R1和电阻R2串联连接在VCC和地线之间，所述电阻R3和所述电阻R4串联连接在VCC和地线之间，所述MCU单元的引脚Gpio1连接在电阻R1和电阻R2之间，所述MCU单元的引脚Gpio2连接在电阻R3和电阻R4之间；

通过MCU单元的引脚Gpio1和引脚Gpio2的不同电平确定本串口模块在所有串口模块中的序列号。

4.根据权利要求3所述的串口服务器，其特征在于，所述主控单元中还包括网络接口，所述串口服务器通过网络接口与客户网络端通信连接，所述串口服务器通过每一个串口模块自带的串口与客户串口设备通信连接；

客户网络端基于TCP/IP协议，通过所述主控单元的网络接口向所述串口服务器发送数据，所述串口服务器将接收到的数据按照内部通讯协议组装数据包发送到对应的串口模块，所述串口模块对数据包进行解析，将解析后的数据通过自带的串口发送至客户串口设备；

客户串口设备的数据发送到对应的串口模块，所述串口模块将接收到的数据按照内部通讯协议组装数据包，将数据包通过USB接口发送给主控单元，所述主控单元对接收到的数据包进行解析，并将解析后的数据转发至对应的网络接口上，通过网络接口将数据发送给客户网络端；

其中，所述网络接口通过每一个串口模块的序列号，与每一个串口模块建立对应关系。

5.根据权利要求1或4所述的串口服务器，其特征在于，所述主控单元包括调试串口子模块、Web配置管理子模块、网络协议处理子模块、串口管理子模块、数据处理子模块、串口LED管理子模块和固件升级处理子模块；

所述调试串口子模块，通过电路与每一个串口模块的调试串口连接，通过切换开关控制与每一个所述串口模块信号的连通，用于对每一个所述串口模块进行调试；以及对主控单元自身进行调试；

所述Web配置管理子模块，用于对外提供web服务，通过web服务完成设备网络配置、串口功能配置以及固件升级功能；

所述网络协议处理子模块，用于对外提供不同的网络协议，所述不同的网络协议包括TCP Server、TCP Client、UDP、UDP组播、Modbus TCP网络协议；

所述串口模块管理子模块，用于负责主控单元和各串口模块之间的参数配置管理、心跳监测、逻辑串口与实际物理串口之间映射规则建立；

所述数据处理子模块，用于处理与各串口模块之间的USB数据通信，同时负责根据内部协议添加或者删除协议信息；

所述串口LED管理子模块，用于管理控制每一个串口模块的每路串口的接收和发送LED，在有数据传输的时候进行闪烁指示；

所述固件升级处理子模块，用于负责主控单元的固件升级和每个串口模块的固件升级。

6.根据权利要求5所述的串口服务器，其特征在于，每一个所述串口模块包括管理子模块、串口子模块、USB子模块和固件升级子模块；

所述管理子模块，用于处理内部通讯协议、数据分发和组包、串口参数配置和串口模块的运行状态上报；

所述串口子模块，用于对外提供物理串口服务以及接收和发送串口数据；

所述USB子模块，用于负责USB协议栈的初始化、USB驱动加载枚举和USB数据收发；

所述固件升级子模块，用于对串口模块的固件进行升级。