RS-232通信协议和你的Alicat仪器

55年历史的RS-232协议是与Alicat设备通信的默认方法。除了RS-232之外,您还可以使用RS-485、Profibus、ModBus RTU、DeviceNet和以太网IP协议来配置您的仪器。然而,对于我们的大多数客户来说,可靠的RS-232C通信标准仍将是指挥和读取Alicat设备的首选方法。

不太标准的RS-232标准

RS-232之所以能存活50多年,主要原因之一是它是一种有用但低电平、初级的信号,操作指南相当宽松。1962年,RS-232通信标准的唯一应用是连接机电式打字机及其主机主机/调制解调器,即通常所说的“电传打字机”系统。
后来,当更先进的电子设备被开发出来时,专利的适应性导致了非标准的pin分配、连接器和信号电压等级。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)。
在RS232线路上发送的“数据”只是相对于接地基准的正(+)和负(-)电压脉冲。一个设备发送的一组+/-脉冲被接收设备仔细地定时,并被解码成任何硬件设置认为是数据位包。换句话说,RS-232标准只定义了一个相对宽松的通用电气框架来传输和接收电脉冲。一个人用所有这些脉冲做什么最终取决于连接的硬件。诸如字符编码、间距、起始位、终止位、位顺序、错误检测、位传输速率等都不是RS-232范围的职责,而是由用户连接的电路建立的,通常以串行通信端口及其相关芯片和晶体管的形式。

COM端口的工作是理解附加计算机或外设的脉冲。作为参考,RS-232系统必须从一个设备(通过其Tx引脚发送)发送到一个接收设备(通过其Rx引脚接收),反之亦然。不要尝试在RS-232三线系统中连接Tx到Tx或Rx到Rx !唯一直接连接的引脚是接地引脚,它给两端一个共同的参考点来测量脉冲。每个RS-232驱动程序使用反转逻辑,并使用一个单端双极性输出电压馈送到一个UART(通用异步接收器/发射机)。由于该系统有三根电线和两个不同的通信通道,因此被认为是“全双工”系统。数据可以在接收的同时传送。

RS-232, Alicat之道

了解RS232“标准”到底有多松,你可能会想知道Alicat是如何使用它的。Alicat确实提供了无处不在的DB-9或“标准”DB-15连接器,但是我们可以在提供的任何连接器上提供RS232通信,比如DB-15、6针工业锁连接器,当然还有默认的8针迷你接口。

然而,我们真正背离标准的是,Alicat如何利用信号电平,并允许多个单元在同一个COM端口上工作。由于Alicat设备既不接受也不产生负电压,传统的+/- 15V RS232是不可能的。幸运的是,一个+5V的正脉冲可以复制RS232波形(逻辑高‘标记vs逻辑低‘空间’),99%的uart用户都可以读懂。
当UART串口在2000年早期不再流行时,USB到串口转换器取而代之;现在大多数人使用FTDI芯片组来复制COM端口。Alicat独特的信号配置文件也完全兼容这些设备。
除了改变信号电平和极性的规则外,Alicat还设计了一个巧妙的解决方案,可以在一个串行COM端口上同时使用多达26个单元。该功能的技术术语称为“多点”通信,并由所有配备串行通信(无论是RS-232,还是基于RS-485的差分信号)的Alicat单元支持。通过多点通信,线路上的每个设备都被配置成一个唯一的标识字母(a – z),每个单元都监听发送的命令。然而,即使每个设备“听”每个命令,特定的单元也只会在指令以该设备的唯一ID字母开头时接受并响应该命令。
因此,您可以读取单元“A”上的当前流量,为质量流量控制器“B”设置一个新的设定值,并在单元“C”上重置累加器;所有这些都是用同一根电线(电性地平行)连接在一起的。
尽管RS-232通信“标准”本身对于史密森尼学会来说已经足够老了,但今天它仍然被大量用于各种类型的计算机系统,这些系统与各种外围组件通信。使用通用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仪器将继续与健壮、通用、可靠的RS-232系统一起销售。有关基本连接和终端示例。

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