基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统及方法

1.一种基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，包括主控端和与主控端进行串口通信的受控端，其特征在于：所述主控端与受控端均包括UART/RS232通信接口、差分驱动芯片和RJ45网络接口，UART/RS232通信接口通过差分驱动芯片与RJ45网络接口的第4、
5、7、8管脚连接，所述差分驱动芯片用于将UART/RS232通信接口的两路信号分别转换为两对差分信号，并将两对差分信号一一对应地传输到RJ45网络接口的第4、5、7、8管脚上：所述两路信号为接收数据信号UART_RXD、发送数据信号UART_TXD，所述两对差分信号中的一对为接收正极信号UART_RX+和接收负极信号UART_RX-，另一对为发送正极信号UART_TX+和发送负极信号UART_TX-；且主控端的RJ45网络接口与受控端的RJ45网络接口通过Cat.5标准网线连接。
2.如权利要求1所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：所述差分驱动芯片包括8个管脚：第1管脚为电源管脚VCC；第2管脚为接收数据管脚RXD；
第3管脚为发送数据管脚TXD；第4管脚为信号地管脚GND；第5管脚为发送正极信号UART_TX+管脚；第6管脚为发送负极信号UART_TX-管脚；第7管脚为接收负极信号UART_RX-管脚；第8管脚为接收正极信号UART_RX+管脚。
3.如权利要求2所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：所述主控端的RJ45网络接口的第4管脚为接收正极信号UART_RX+管脚，与差分驱动芯片对应的第8管脚连接；第5管脚为接收负极信号UART_RX-管脚，与差分驱动芯片对应的第7管脚连接；第7管脚为发送正极信号UART_TX+管脚，与差分驱动芯片对应的第5管脚连接；第8管脚为发送负极信号UART_TX-管脚，与差分驱动芯片对应的第6管脚连接。
4.如权利要求2所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：所述受控端的RJ45网络接口的第4管脚为发送正极信号UART_TX+管脚，与差分驱动芯片对应的第5管脚连接；第5管脚为发送负极信号UART_TX-管脚，与差分驱动芯片对应的第6管脚连接；第7管脚为接收正极信号UART_RX+管脚，与差分驱动芯片对应的第8管脚连接；第8管脚为接收负极信号UART_RX-管脚，与差分驱动芯片对应的第7管脚连接。
5.如权利要求2所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：所述差分驱动芯片的第5、6、7、8管脚各外接有终端电阻。
6.如权利要求1所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：当UART/RS232通信接口为RS232信号接口时，所述RS232信号接口与所述差分驱动芯片之间设置有具有RS232转UART功能的芯片，所述芯片用于将RS232信号接口输出的发送数据信号RS232_TX、接收数据信号RS232_RX信号，转换成发送数据信号UART_TXD、接收数据信号UART_RXD，然后再将转换后的信号发送至差分驱动芯片。
7.如权利要求1至6中任一项所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：所述差分驱动芯片采用SP3077E芯片；所述Cat.5标准网线支持标准直连或交叉线序。
8.如权利要求1至6中任一项所述的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信系统，其特征在于：所述UART/RS232通信接口采用接插件或是PCB走线的方式与差分驱动芯片连接。
9.一种应用权利要求1所述串口通信系统的基于以太网Cat.5布线架构的远距离串口通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将主控端的UART/RS232通信接口的两路信号：接收数据信号UART_RXD、发送数据信号UART_TXD，分别转换为两对差分信号：接收正极信号UART_RX+、接收负极信号UART_RX-；
发送正极信号UART_TX+、发送负极信号UART_TX-；
S2：将两对差分信号一一对应地传输到主控端RJ45网络接口的第4、5、7、8管脚；再通过Cat.5标准网线将两对差分信号传输至受控端的RJ45网络接口的第4、5、7、8管脚；
S3：将受控端接收到的两对差分信号转换成对应的接收数据信号UART_RXD、发送数据信号UART_TXD，并将转换后的信号传输至受控端的UART/RS232通信接口，从而实现串口通信。

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