| 出版日期：1998-10-26 总期号：771 本年期号：81 |
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一对多的奥妙
moxa c218 turbo/pci 多串口卡的测试与评估 杨寅夏 
摩莎公司最新推出的一款多串口卡c218 turbo／pci刚一运到北京，就送到了infolab进行测试，连摩莎自己的工程师都未能多看几眼。可见摩莎欲显示自己产品优势的心情多么迫切。而近一个月的测试结果表明，c218 turbo／pci的确是值得及时向用户推荐的产品。 □多串口卡的用途越来越广 pc机上的串口通常只有两个，如果你的应用需要两个以上的串行接口（有时可达256个），则需扩充串口，这时便可以请多串口卡来帮忙。 其实早在七、八年前就有了插在pc扩展槽里的多串口卡，只不过当时我们常称多串口卡为多用户卡。那时之所以用多串口卡，多半是因为用了xenix操作系统（unix的简化版本，适用于低档pc），这种利用xenix操作系统由一台pc主机挂接多台终端形成的多用户应用环境在金融领域应用非常广泛。终端与主机的连接采用串行通讯方式，而一台终端对应于一个操作用户，故那时常把多串口卡称为多用户卡。infolab就曾用过多种型号的4用户和8用户卡。 现在，随着计算机应用的普及与发展，多串口卡越来越有用武之地了。除继续用于主机终端场合（随着pc档次的提高，xenix已被真正的unix取代），近几年还大量地用于与modem、条码阅读器和pos的连接；在工业测量与控制领域，采集的信号经过适当变换后（如a／d变换）也大多通过串口进入主机。 支持较多的串口、速度快、稳定可靠，这是对多串口卡显而易见的要求。此外还要求支持长距离串行线、尽量少地占用主机资源（如cpu、中断、i／o地址及主存数量）。 为支持较多的串口和长线，常需一些辅助设备。过去多串口卡多用于unix平台，而随着windows的广泛应用，用户对在windows nt上应用多串口卡的要求越来越多。故厂商应提供多种操作系统平台的驱动程序，另外厂商还应支持流行的开发环境或提供相应的库函数。 □初窥c218 turbo／pci 我们拿到的c218 turbo／pci并不仅是一块pci卡，而是一大包套件（如图所示）。一根一分八的大辫子像传统的多用户卡的连线一样，另外四个连接盒有的是为rs－232口准备的，有的是为rs－422准备的，还有的既支持rs－422，又支持rs－485，有的连接盒需直流供电，那是因为具有光电隔离并且可抗2000v冲击电压。总之，摩莎公司为用户做了周到的考虑。 □功能验证 1．unix平台 首先试验在unix平台上与终端的连接，虽然知道不会有什么问题（否则这款卡就别卖了），但还是要试验一下。测试用的操作系统是sco open server 5．0，pc机为hp vectra 5／100，48mb内存，1gb的ide硬盘。 在unix下安装设备通常是很麻烦的。但moxa c218 turbo／pci所带的驱动程序带有完整的配置和管理工具，且采用了菜单界面（而不是unix上常用的行命令式界面），故安装过程还算容易。在安装过程中需要回答一些问题，设置一些参数。我们在全部选用默认值的情况下顺利完成了终端的连接。在终端上注册后执行了若干命令，用vi编辑了一个文件，一切均正常。 接着，我们对c218 turbo的配置参数做了一些改变，如对应内存的高端地址、回车换行的处理方式、波特率映射范围、uart fifo状态等。整个过程没发现问题。 2．windows nt平台 提供windows nt平台的驱动程序是c218 turbo的一大特点。 我们为c218 turbo准备的环境颇为复杂，在pc机中已经安装了isa网卡、pci声卡、agp图形卡和pci fax／modem卡的情况下安装c218 turbo／pci，会不会有资源冲突呢？ 测试结果是：c218 turbo／pci卡在windows nt环境下显示出了即插即用的优势，主机上的pci bios自动为c218 turbo分配了中断号和内存映射地址，上述5块卡间未见任何资源冲突。在windows nt workstation 4．0上安装c218 turbo比在openserver 5．0上要舒服多了，毕竟图形界面比字符界面友好。在windows nt上安装、配置c218 turbo的过程与安装、配置网卡极为相似，在此就不详细描述了。 我们在windows nt上试用了用c218 turbo／pci连接两个modem的情形。其设置过程与在com1上设置modem没什么两样，只是在设置modem端口时在列表框里有com1～com10十种选择，而不是仅有com1和com2。我们选择了com3和com8，接着我们与chinanet建立了两个拨号连接，在一台单机上建立两个拨号连接似乎没什么意义，但若这台pc连在局域网中且运行像wingate这样的代理软件，则局域网中的所有成员均可共享与c218 turbo连接的modem。 □性能评价 对c218 turbo的性能测试也分别在unix和windows nt平台上进行。 1．unix平台 我们使用的测试工具是aim公司的suite Ⅲ v3．2。这是一个专门测试多用户性能的工具。该工具可创建多个用户进程并在这些进程间进行不同规模的数据读写操作（任务），实际上该工具的测试结果反映的是整个软硬件系统的多用户处理性能。但若保持其它环境不变而只更换多串口卡，则其差异可反映多串口卡的性能差异。 suite Ⅲ v3．2的测试结果见表1。 2．windows nt平台 在windows nt平台上使用的测试工具为equinox systems公司的comtach 1．0。该工具也是在成对的串口间进行数据读写，最后通过加权平均算出一个无量纲的性能分数值，值越高则性能越优。 在windows nt平台上的测试结果见表2所示。 3．测试结果分析与性能评价 虽然我们手边没有充分的对比数据，但通过挖掘表1和表2的数据可间接地评价c218 turbo的性能。 多串口卡的速度归根到底是看究竟能达到多少波特率，尤其是在所有串口同时工作时能达到多少波特率。 aim suite Ⅲ和comtach测出的速度值（suite Ⅲ的结果为每秒每用户完成的任务数，comtach的结果为折算过的无量纲的速度评价分）应与波特率成线性关系，否则说明没有达到约定的波特率，即该曲线的拐点处为极限波特率。 从表1和表2可明显地看出，即使在8用户（串口）情况下拐点在约880k（bps）处，这与该卡波特率的标称值921．6k非常接近。
从表1和表2中测试结果与用户数（串口数）的关系看，c218 turbo的性能没有随用户数量的增加而下降（aim suite Ⅲ是通过创建用户进程并由每个用户进程向串口提交读写任务的，故每秒每用户完成的任务数与用户进程的数量应成线性关系），这也从一个侧面反映出硬件电路和驱动程序的优异性能。 □性能优异源于技术先进 moxa c218 turbo／pci为什么有如此优异的性能呢？仔细研读其技术资料便可知其所以然。 c218 turbo采用的核心控制器为ti的tms320 risc处理器。这是公认的高性能处理器，在许多声卡、数字信号处理电路中都可见其身影。 另外，c218 turbo上配置了多达512kb的缓冲区，并且使用的是双工dram，这使主机cpu和c218 turbo上的tms320可同时、独立地读写缓冲区中的数据。该技术既保证了高速度，又保证数据不会丢失。 □其它特点 受时间和测试手段的限制，c218 turbo／pci尚有一些特点在本次测试中未涉及。例如： （1）由于使用了高性能risc处理器和高速双工缓冲区，使该卡对主机cpu的占用大大减少。 （2）摩莎公司提供的可选连接盒中有一款（opt8s）可防护2000v冲击电压。 （3）除已经测试验证了的windows nt和sco unix平台的驱动程序，还提供了svr4．2和win95／98平台的驱动程序。 （4）提供了易于使用的windows nt、win95／98及dos平台上的库函数，使用户可用流行的开发工具编写串口通讯应用程序。 □结论 测试结果表明，c218turbo／pci具有支持多平台、支持即插即用、速度快、配件齐全等特点，是一款出色的多串口卡，应可获得广泛的应用。 |
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