网络IO控制 单芯片
- 网络IO单芯片介绍
ZLAN1043是单芯片以太网转串口芯片，除此之外，它还具有Modbus TCP转RTU、定时发送心跳包、发送注册报、JSON转Modbus RTU、MQTT网关等功能，本文主要介绍ZLAN1043的网络IO控制功能。
图1 网络控制IO芯片
网络IO控制器是通过网口对设备的数字量输入（DI）进行读取对数字量输出（DO）进行控制的一种设备，成品设备比如ZLAN6042（4路DI/DO控制器）、ZLAN6842（8路DI/DO控制器）等。本文介绍ZLAN1043芯片如何设计ZLAN6042、ZLAN6842类似产品的方法。
ZLAN1043设计网络IO控制器的优点包括：
- 只要一颗核心芯片配合一些电阻电容即可实现DI/DO。使用简单，性价比高。
- 无需复杂的网络编程，纯硬件设计，只需要配置各种DI/DO输入对应的网口指令即可。
- 网络控制指令可自定义，最常用的是Modbus指令。
- 目前支持8个DI/DO（DI/DO加起来为8个），DI/DO可以在使用时定义。
- 设计电路图
网络IO的参考原理图如图2、图3所示。
图2 网络IO控制器参考原理图
图3网络接口部分（RJ45集成网络变压器）
由以上电路图可知，使用ZLAN1043进行设计网口IO控制器，外部只要提供3.3V和1.8V的电源、网口即可。关于8个GPIO的引脚定义请参考相关文档。当作为输入时GPIO可以用1K上拉；当作为输出时，对驱动继电器等大电流器件驱动时，请使用三极管、达林顿管等进行电流放大。
3. 引脚指令配置
将提供的8个引脚定义为PIN[1]…PIN[8]。使用配置工具ZLVircom可以设置每个引脚为输入还是输出。若为为输入，则设置网络查询和返回指令的格式，可以为Modbus TCP或者自定义协议，若为自定义协议则输入自定义命令的格式。可以设置控制PIN[1]…PIN[8]输出高电平和低电平对应的网络控制指令的格式。
设计完毕后将设计文件通过网口下载到ZLAN1043芯片内部，重新上电后，芯片会接受刚刚设计的网络命令，实现网络DI/DO功能。
4. 网络工作模式
如果设备和计算机都在局域网内部，建议配置芯片为采用TCP服务器工作模式（默认模式）。如果是控制的服务器在公网，且具有公网IP，建议采用TCP客户端模式，配置ZLAN1043连接到这个公网服务器。
如果通过P2P模式进行远程IO的输入输出请使用ZLAN1043N芯片。关于P2P的使用请参考卓岚P2P相关文档。
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