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与 Alicat 的 RS-232 通信

更新时间:2024-04-05点击次数:366

RS-232协议是与Alicat设备通信的默认方法。虽然仪器还可以使用各种其他协议(RS-485、PROFIBUS、EtherCAT、Modbus RTU或TCP/IP、DeviceNet、PROFINET和EtherNet/IP)进行配置,但久经考验的真实RS-232通信标准仍然是选择-to命令和读取Alicats的方法。



不太标准的 RS-232 标准

RS-232协议最初于50多年前(即1960年)推出。RS-232能够长久存在的主要原因是它是一种有用的、低电平的、基本的信号,具有相当宽松的操作指南。


1962年,RS-232通信标准的仅有的应用是连接机电打字机及其主机/调制解调器,通常称为“电传打字机"系统。当随后开发出更先进的电子机器时,专有的改编导致了非标准的引脚分配、连接器和信号电压电平。例如,最初的规范要求使用DB-15连接器,但在过去30年中,大多数RS-232产品都采用了DB-9连接器(技术上称为DE-9M)。


它是如何工作的?

RS-232线路上发送的数据仅由相对于接地参考的正(+)和负(-)电压脉冲组成。一个设备发送的一组+/-脉冲由接收设备仔细计时,然后使用连接的硬件对其进行解码。

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RS-232协议不用于字符编码、间隔、起始位、停止位、位顺序、错误检测、位传输速率等。相反,它们是由用户连接的电路建立的。这通常采用串行通信端口及其相关芯片和晶体管的形式。


COM端口代表所连接的计算机或外围设备来理解脉冲。作为参考,RS-232系统必须从一个设备(在其Tx引脚上发送)传输到接收设备(在其Rx引脚上接收),反之亦然。值得注意的是,在RS-232三线系统中,不应将Tx连接到Tx或将Rx 连接到Rx。


仅有的直接连接的引脚是接地引脚,它为两端提供了一个用于测量脉冲的公共参考点。每个RS-232驱动器都使用反转逻辑,并采用单端、双极输出电压馈送到UART(通用异步接收器/发送器)。由于该系统具有三根电线和两个不同的通信通道,因此被视为“全双工"系统。数据可以在接收的同时发送。


Alicat如何使用RS-232

RS-232“标准"相当宽松,那么Alicat如何使用它呢?除了无处不在的DB-9和“标准"DB-15连接器之外,Alicat还可以在任何提供的连接器上提供RS-232通信。这包括DB-15、6针工业锁定连接器和默认的8针miniDIN插孔。


改变信号电平和极性的规则

与标准的真正背离在于Alicat如何利用信号电平,使多个设备能够在同一COM端口上工作。由于Alicat设备既不接受也不产生负电压,因此传统的+/-15V RS-232是不可能的。幸运的是,+5V的正脉冲可以复制RS-232波形(逻辑高“标记"与逻辑低“空间"),目前使用的所有UART中99%都可以读取。


UART串行端口不再使用,并已被USB转串行转换器取代。如今,FTDI芯片组通常用于复制COM端口。Alicat特别的信号配置文件也与这些设备很好的兼容。


在单个串行COM端口上使用多达26个单元

Alicat还设计了一种解决方法,可以在单个串行COM端口上同时使用多达26个单元。此功能的技术术语是“多点"通信,所有配备串行通信(RS-232或RS-485)的Alicat设备均支持该功能。


通过多点通信,线路上的每个设备都配置有一个仅有的识别字母(AZ),并且每个单元都会监测已发送的命令。即使每个设备都会监测命令,但只有当指令以该设备的仅有ID字母开头时,设备才会接受并响应。这意味着您可以在相同的三根电线上连接三个流量控制器(电气并联),然后读取单元“A"上的当前流量,为“B"提供新的设定值,并重置“C"上的累加器。


结论

尽管RS-232通信“标准"对于史密森学会来说已经足够古老,但它仍然大量用于需要与各种外围组件通信的所有类型的基于计算机的系统。采用通用ASCII(美国信息交换标准代码)字符集作为我们的语言,在可预见的将来,Alicat仪器将继续与强大、通用且可靠的RS-232系统一起销售。