卓岚信息科技串口转以太网单芯片ZLAN1003概述
串口转以太网单芯片
单芯片方案,可将 ttl/uart 串口单片机连接至以太网 支持自动协商,支持自动交叉线检测 丰富的指示灯引脚 内部固化全功能的串口转tcp/ip软件，无需二次开发 支持芯片连接上发送mac地址功能
概述
zlan1003是上海卓岚推出的一款针对物联网应用的芯片。它具有一个10m/100m的以太网接口（内部已经集成phy功能），一个普通速率uart、一个高速uart和一些可配置的功能引脚。
zlan1003系列的基本的功能是实现uart到tcp/ip的协议转化，即将uart收到的数据转到到云端/计算机，云端/计算机下发的数据转发到uart。实现这些功能，无需用户开发程序，zlan1003内部的程序是已经固化好的，用户配置即可使用。可以将它视为一颗单芯片级别的串口转网口芯片、物联网芯片。
它内部已经集成物联网（iot）所需的各类功能，包括：
1)通过网口搜索和配置zlan1003的参数；
2) 通过网口下载自定义的web，通过web配置ip和波特率等参数
3) 可配置zlan1003的工作模式自动连接7个云端服务器；
4) 可以配置zlan1003具有注册包和心跳包功能；
5) 可配置为http模式，可以和云端的asp/php的get/post指令直接对接；
6) 具有modbus网关功能，实现modbus tcp转modbus rtu；
7) 支持snmp协议，可以将各类串口协议转化为snmp协议；
8) 可以配置为“转码”功能，可以自动串口发送指令，采集仪表数据后按照定制格式上传；
框图
zlan1003系列额内部固件程序是已经固化好的，无需二次开发，但是可以通过网口进行程序升级。芯片的外部接口主要是uart、以太网和io接口。zlan1003内部功能模块包括：网络配置的芯片参数的功能，串口通过类似at指令配置的功能，通过已经内嵌的web进行配置的功能，io控制输入输出引脚功能等。
硬件特点
单芯片集成度高：内部集成10m/100m的快速以太网的mac和phy接口，无需扩展ram、flash、phy，只需外接电阻电容。 支持自动协商（auto negotiation full-duplex&half duplex）。支持自动交叉线检测（mdi/mdix） 3.3v工作电压，5v i/o信号承受度。可3.3v/1.8v双电源供电或者3.3v单电源供电。 高速模式uart1波特率支持1200～115200bps，低速模式uart1支持1200～38400bps。uart1的数据位支持5～9位，校验位可以为无校验、奇校验、偶校验、标记、空格这五种方式，支持硬件流控和软件流控。uart2支持1200～921.6kbps。 80脚lqfp无铅（lead free）封装。 丰富的指示灯引脚：tcp连接建立指示灯、网线连接指示、数据通信指示。 支持连接rs485的发送控制脚rs485_en。 -40°c到85°c工业级芯片。
软件特点
内部固化全功能的串口转tcp/ip软件，无需二次开发。 支持芯片连接上发送mac地址功能，方便云端管理设备。 提供计算机端搜索、配置芯片的二次开发包dll开发库。 支持web浏览器配置、支持dhcp动态获得ip、dns协议连接域名服务器地址。 支持云端远程搜索芯片、配置芯片参数、芯片固件程序升级。 支持远程通过软件查看芯片的tcp连接状态、串口数据发送、接收状态。虚拟串口支持数据监视功能。 支持通过串口发送类at指令进行芯片参数的读写和控制。 支持tcp服务端、tcp客户端，udp模式，udp组播。作为tcp客户端的时候同时支持tcp服务器端功能。作为tcp服务器支持30个tcp连接，作为tcp客户端支持7个目的ip。
优势
zlan1003系列有如下的4个优势：零软件开发、集成丰富的iot功能、某些应用无需外置mcu、无缝对接原来串口程序。
零软件开发
zlan1003系列芯片内部程序无需用户二次开发，对接用户mcu的uart直接收发数据即可将数据传输到网络上的计算机程序。用户使用步骤大致如下：
(1) 卓岚提供完整的zlan1003芯片的外围电路图，用户按照此电路图设计，将zlan1003焊接到电路板。
(2) zlan1003的电路板上电后，电路板的rj45网口接入网络，网络中的任何一台计算机通过zlvircom或者用户自己开发的程序，通过网络搜索设备，使用zlvircom查看zlan1003的ip和端口，如有需要可以配置ip和波特率。将计算机上的socket（tcp/ip）软件连接到设备ip和端口。
(3) 相关指示灯指示zlan1003和计算机是否建立tcp/ip。
(4) 连接建立后，socket（tcp/ip）软件发送给zlan1003的数据将通过uart发给用户的mcu，用户mcu的数据也可通过uart发数据给计算机socket（tcp/ip）软件。
(5) 如有需要，用户mcu上电后也可以通过类at指令读取zlan1003的mac，修改ip等操作。
以上的使用步骤中并没有一点软件开发工作，即使是硬件开发也提供有完整的电路图。只需要使用zlvircom一次性配置zlan1003的ip、波特率等参数保存好后就可以使用，真正做到了零软件开发。
一般可以在1个星期完成一个基于以太网的物联网产品的开发。零软件开发特点为用户产品快速上市提供了快捷的方案，也避免了软件开发时间长、软件开发不稳定等问题。
集成丰富的iot功能
zlan1003内部已经集成了很多iot的功能模块，减少了用户的开发相关物联网功能的工作量。这里简单介绍几个典型功能：
(1) 注册包和心跳包功能：物联网设备和云端对接的时候需要将自的id发送到云端软件，方便云端识别设备的编号。zlan1003/1043具有多种注册包和心跳包方式。
(2) zlan1043可配置为http模式，可以和云端的asp/php的get/post指令直接对接。
(3) zlan1043可以配置为“转码”功能，可以自动串口发送指令，采集仪表数据后按照定制格式上传；方便了将不同的设备转化为统一的云端服务器格式，而不需要二次开发。
(4) 具有modbus网关功能，实现modbus tcp转modbus rtu。
(5) zlan1043n支持p2p方式的内网穿越通讯，实现随时随地通过id联网：可以在没有云端的环境下实现pc监控任意一台内网的设备。
某些应用无需外置mcu
由于zlan1003芯片无需mcu通过串口、spi进行配置，内部固化的程序已经可以实现uart转tcp/ip，且zlan1043具有强大的“转码”编程功能，所以用户可以省略mcu，这样可以降低电路板复杂度和节约成本。
我们列举如下几个情况：
(1) 对接无线串口模块：zlan1003可以用作某些无线模块数据采集转化为tcp/ip的网关。这个网关一端是无线模块，比如蓝牙、zigbee、rola等uart接口的模块，另外一端是以太网。此时只需要将zlan1003的uart和无线模块的uart直接对接即可，不需要再增加一个mcu。
(2) 仪表采集：zlan1043支持强大的“转码”功能，它具有自动采集，按照定制的格式定时上发的数据的可编程功能。此时只要将“转码”配置文件写入zlan1043内部，则zlan1043就会发送特定的指令，并按照固定的格式上发给云端，需要电路板上增加一个mcu进行数据采集和协议转化。
(3) 串口转网口网关：zlan1003本身就是一个功能强大的串口服务器单芯片，如果需要实现串口转网口网关功能时，需要再外加mcu，也无需软件开发。另外zlan1003具有rs485en引脚，可以支持对接各类485芯片。
无缝对接原来串口程序
很多rs232/rs485设备原来内部的mcu具有uart接口，且mcu内部程序是已经开发好的，基于以下的原因可能用户不希望重新开发mcu内部的程序：
(1) 该mcu串口程序已经经过多年的应用验证，稳定可靠。如果重新开发为spi等接口则会有稳定性方面的考虑。
(2) 由于研发进度短、研发资源不够等原因，如果能够直接使用原来的mcu的程序则会加快进度、减少研发投入。
(3) 原来的mcu程序代码已经丢失或者没有技术员在维护。
zlan1003对于此类rs485/232设备的网络化升级提供了很好的方案，只要将原来和232/485芯片对接的部分和zlan1003对接即可。无需进行软件开发，只需要设计电路即可完成产品升级。
另外zlan1003配备的zlvircom具有虚拟串口功能，如果用户不想修改上位机串口软件，同样可以满足要求。
目标应用
zlan1003可以用于许多网络智能设备：
物联网网关：物联网无线采集数据后转化为tcp/ip上传； 门禁：各类rfid、门禁设备转化为tcp/ip进行通讯； 安防：各类周界报警产品，如电力围栏、红外探头、消防等产品的远程报警； 仪表采集：各类电表、能耗监控表的仪表数据的采集和上发； modbus网关：zlan1043本身是一个modus网关单芯片，可以实现modbus rtu设备升级为modbus tcp设备； 工业自动化：各类工业设备的rs485/232信号转化为tcp/ip信号进行采集和控制。 智能家居设备：智能家居网关。 网络io控制器：zlan1043本身具有8个io输入输出引脚，单芯片可以实现网络型8路di/do产品的设计。 工业自动化：工业4.0和自动化生产。 建筑智能和能源监控：包括风力发电、太阳能等发电量的采集和传输。 医疗监控设备：医疗设备的信息化。
产品规格
网络界面
以太网 10/100 mbps 串口界面
界面 3.3v uart 串口数 1 校验位 none, even, odd, space, mark 数据位 5～9 停止位 1,2 流控 rts/cts,dtr/dcr,xon/xoff 速率 1200bps～460800bps 软件特性
协议 tcp,http,udp,icmp,arp,ip,dns,dhcp 虚拟串口平台 windows 98/2000/xp/win7/win8 配置方式 web浏览器、卓岚zlvircom、串口类at命令 电器特性
电压输入 供电电压：3.3v；io电压：5v；230ma最大电流 机械特性
尺寸 见数据手册 工作环境
工作温度，湿度 0～70℃，5～95% rh 储存温度，湿度 -45～165℃，5～95% rh
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概述
zlan1003是上海卓岚推出的一款针对物联网应用的芯片。它具有一个10m/100m的以太网接口（内部已经集成phy功能），一个普通速率uart、一个高速uart和一些可配置的功能引脚。
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它内部已经集成物联网（iot）所需的各类功能，包括：
1)通过网口搜索和配置zlan1003的参数；
2) 通过网口下载自定义的web，通过web配置ip和波特率等参数
3) 可配置zlan1003的工作模式自动连接7个云端服务器；
4) 可以配置zlan1003具有注册包和心跳包功能；
5) 可配置为http模式，可以和云端的asp/php的get/post指令直接对接；
6) 具有modbus网关功能，实现modbus tcp转modbus rtu；
7) 支持snmp协议，可以将各类串口协议转化为snmp协议；
8) 可以配置为“转码”功能，可以自动串口发送指令，采集仪表数据后按照定制格式上传；
框图
zlan1003系列额内部固件程序是已经固化好的，无需二次开发，但是可以通过网口进行程序升级。芯片的外部接口主要是uart、以太网和io接口。zlan1003内部功能模块包括：网络配置的芯片参数的功能，串口通过类似at指令配置的功能，通过已经内嵌的web进行配置的功能，io控制输入输出引脚功能等。
硬件特点
单芯片集成度高：内部集成10m/100m的快速以太网的mac和phy接口，无需扩展ram、flash、phy，只需外接电阻电容。 支持自动协商（auto negotiation full-duplex&half duplex）。支持自动交叉线检测（mdi/mdix） 3.3v工作电压，5v i/o信号承受度。可3.3v/1.8v双电源供电或者3.3v单电源供电。 高速模式uart1波特率支持1200～115200bps，低速模式uart1支持1200～38400bps。uart1的数据位支持5～9位，校验位可以为无校验、奇校验、偶校验、标记、空格这五种方式，支持硬件流控和软件流控。uart2支持1200～921.6kbps。 80脚lqfp无铅（lead free）封装。 丰富的指示灯引脚：tcp连接建立指示灯、网线连接指示、数据通信指示。 支持连接rs485的发送控制脚rs485_en。 -40°c到85°c工业级芯片。
软件特点
内部固化全功能的串口转tcp/ip软件，无需二次开发。 支持芯片连接上发送mac地址功能，方便云端管理设备。 提供计算机端搜索、配置芯片的二次开发包dll开发库。 支持web浏览器配置、支持dhcp动态获得ip、dns协议连接域名服务器地址。 支持云端远程搜索芯片、配置芯片参数、芯片固件程序升级。 支持远程通过软件查看芯片的tcp连接状态、串口数据发送、接收状态。虚拟串口支持数据监视功能。 支持通过串口发送类at指令进行芯片参数的读写和控制。 支持tcp服务端、tcp客户端，udp模式，udp组播。作为tcp客户端的时候同时支持tcp服务器端功能。作为tcp服务器支持30个tcp连接，作为tcp客户端支持7个目的ip。
优势
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零软件开发
zlan1003系列芯片内部程序无需用户二次开发，对接用户mcu的uart直接收发数据即可将数据传输到网络上的计算机程序。用户使用步骤大致如下：
(1) 卓岚提供完整的zlan1003芯片的外围电路图，用户按照此电路图设计，将zlan1003焊接到电路板。
(2) zlan1003的电路板上电后，电路板的rj45网口接入网络，网络中的任何一台计算机通过zlvircom或者用户自己开发的程序，通过网络搜索设备，使用zlvircom查看zlan1003的ip和端口，如有需要可以配置ip和波特率。将计算机上的socket（tcp/ip）软件连接到设备ip和端口。
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集成丰富的iot功能
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(1) 注册包和心跳包功能：物联网设备和云端对接的时候需要将自的id发送到云端软件，方便云端识别设备的编号。zlan1003/1043具有多种注册包和心跳包方式。
(2) zlan1043可配置为http模式，可以和云端的asp/php的get/post指令直接对接。
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(5) zlan1043n支持p2p方式的内网穿越通讯，实现随时随地通过id联网：可以在没有云端的环境下实现pc监控任意一台内网的设备。
某些应用无需外置mcu
由于zlan1003芯片无需mcu通过串口、spi进行配置，内部固化的程序已经可以实现uart转tcp/ip，且zlan1043具有强大的“转码”编程功能，所以用户可以省略mcu，这样可以降低电路板复杂度和节约成本。
我们列举如下几个情况：
(1) 对接无线串口模块：zlan1003可以用作某些无线模块数据采集转化为tcp/ip的网关。这个网关一端是无线模块，比如蓝牙、zigbee、rola等uart接口的模块，另外一端是以太网。此时只需要将zlan1003的uart和无线模块的uart直接对接即可，不需要再增加一个mcu。
(2) 仪表采集：zlan1043支持强大的“转码”功能，它具有自动采集，按照定制的格式定时上发的数据的可编程功能。此时只要将“转码”配置文件写入zlan1043内部，则zlan1043就会发送特定的指令，并按照固定的格式上发给云端，需要电路板上增加一个mcu进行数据采集和协议转化。
(3) 串口转网口网关：zlan1003本身就是一个功能强大的串口服务器单芯片，如果需要实现串口转网口网关功能时，需要再外加mcu，也无需软件开发。另外zlan1003具有rs485en引脚，可以支持对接各类485芯片。
无缝对接原来串口程序
很多rs232/rs485设备原来内部的mcu具有uart接口，且mcu内部程序是已经开发好的，基于以下的原因可能用户不希望重新开发mcu内部的程序：
(1) 该mcu串口程序已经经过多年的应用验证，稳定可靠。如果重新开发为spi等接口则会有稳定性方面的考虑。
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zlan1003对于此类rs485/232设备的网络化升级提供了很好的方案，只要将原来和232/485芯片对接的部分和zlan1003对接即可。无需进行软件开发，只需要设计电路即可完成产品升级。
另外zlan1003配备的zlvircom具有虚拟串口功能，如果用户不想修改上位机串口软件，同样可以满足要求。
目标应用
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物联网网关：物联网无线采集数据后转化为tcp/ip上传； 门禁：各类rfid、门禁设备转化为tcp/ip进行通讯； 安防：各类周界报警产品，如电力围栏、红外探头、消防等产品的远程报警； 仪表采集：各类电表、能耗监控表的仪表数据的采集和上发； modbus网关：zlan1043本身是一个modus网关单芯片，可以实现modbus rtu设备升级为modbus tcp设备； 工业自动化：各类工业设备的rs485/232信号转化为tcp/ip信号进行采集和控制。 智能家居设备：智能家居网关。 网络io控制器：zlan1043本身具有8个io输入输出引脚，单芯片可以实现网络型8路di/do产品的设计。 工业自动化：工业4.0和自动化生产。 建筑智能和能源监控：包括风力发电、太阳能等发电量的采集和传输。 医疗监控设备：医疗设备的信息化。
产品规格
网络界面
以太网 10/100 mbps 串口界面
界面 3.3v uart 串口数 1 校验位 none, even, odd, space, mark 数据位 5～9 停止位 1,2 流控 rts/cts,dtr/dcr,xon/xoff 速率 1200bps～460800bps 软件特性
协议 tcp,http,udp,icmp,arp,ip,dns,dhcp 虚拟串口平台 windows 98/2000/xp/win7/win8 配置方式 web浏览器、卓岚zlvircom、串口类at命令 电器特性
电压输入 供电电压：3.3v；io电压：5v；230ma最大电流 机械特性
尺寸 见数据手册 工作环境
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