目前電力調(diào)度的串口較為常用接頭有9針串口(DB9)和25針串口(DB25),串口RS232通訊距離較近,小于12m,可以直接用電纜線連接,而RS422及RS485支持較遠(yuǎn)距離通訊,若涉及到遠(yuǎn)程調(diào)度,需附加光端機(jī)和PCM設(shè)備組網(wǎng)應(yīng)用。最為簡(jiǎn)單且常用的是三線制接法,即數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送及地線三腳,本文只涉及到最為基本的接法,并以串口RS232舉例說(shuō)明。
一.DB9和DB25的常用信號(hào)腳說(shuō)明
9針串口(DB9) | 25針串口(DB25) | ||||
---|---|---|---|---|---|
針號(hào) | 功能說(shuō)明 | 縮寫(xiě) | 針號(hào) | 功能說(shuō)明 | 縮寫(xiě) |
1 | 數(shù)據(jù)載波檢測(cè) | DCD | 8 | 數(shù)據(jù)載波檢測(cè) | DCD |
2 | 接收數(shù)據(jù) | RXD | 3 | 接收數(shù)據(jù) | RXD |
3 | 發(fā)送數(shù)據(jù) | TXD | 2 | 發(fā)送數(shù)據(jù) | TXD |
4 | 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備 | DTR | 20 | 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備 | DTR |
5 | 信號(hào)地 | GND | 7 | 信號(hào)地 | GND |
6 | 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 | DSR | 6 | 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 | DSR |
7 | 請(qǐng)求發(fā)送 | RTS | 4 | 請(qǐng)求發(fā)送 | RTS |
8 | 清除發(fā)送 | CTS | 5 | 清除發(fā)送 | CTS |
9 | 振鈴指示 | DELL | 22 | 振鈴指示 | DELL |
二.RS232C串口通信接線方法(三線制)
首先,串口只要有收、發(fā)管腳就能實(shí)現(xiàn):同一個(gè)串口收、發(fā)短接;兩個(gè)串口相連通訊;一個(gè)串口與多個(gè)串口通訊。
1、同一個(gè)串口的收、發(fā)短接,對(duì)于DB9和DB25的接頭來(lái)說(shuō)均是2與3直接相連;
2、兩個(gè)不同串口(不論是同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的兩個(gè)串口或分別是不同計(jì)算機(jī)的串口)
9針 | 9針 | 25針 | 25針 | 9針 | 25針 |
2(收) | 3(發(fā)) | 3(收) | 2(發(fā)) | 2(收) | 2(發(fā)) |
3(發(fā)) | 2(收) | 2(發(fā)) | 3(收) | 3(發(fā)) | 3(收) |
5(地) | 5(地) | 7(地) | 7(地) | 5(地) | 7(地) |
上面表格只是針對(duì)微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串行口而言的,還有許多非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,如中間加了1對(duì)PCM設(shè)備,只要記住一個(gè)原則:接收數(shù)據(jù)管腳(或線)與發(fā)送數(shù)據(jù)管腳(或線)相連,收、發(fā)彼此交叉,信號(hào)地對(duì)應(yīng)相接,就能百戰(zhàn)百勝。
三.串口調(diào)試中要注意的幾點(diǎn):
串口調(diào)試時(shí),準(zhǔn)備一個(gè)好用的調(diào)試工具,如串口調(diào)試助手、串口精靈等網(wǎng)絡(luò)上下載的軟件,可達(dá)到事半功倍之效果; 強(qiáng)烈建議不要帶電插撥串口,插撥時(shí)至少有一端是斷電的,否則串口易損壞。
單工、半雙工和全雙工的定義
如果在通信過(guò)程任意時(shí)刻,信息只能由一方A傳到另一方B,不能滿足從B方傳到A方,則稱為單工。
如果在任意時(shí)刻,信息既可由A傳到B,又能由B傳A,但只能單方向傳輸,不能滿足雙向同時(shí)傳輸,稱為半雙工傳輸。
如果在任意時(shí)刻,線路上滿足在A到B或B到A的雙向信號(hào)傳輸,則稱為全雙工。
電話線就是二線全雙工信道。 由于采用了回波抵消技術(shù),雙向的傳輸信號(hào)不致混淆不清。雙工信道有時(shí)也將收、發(fā)信道分開(kāi),采用分離的線路或頻帶傳輸相反方向的信號(hào),如回線傳輸。
奇偶校驗(yàn)
串行數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中,由于干擾可能引起信息的出錯(cuò),例如,傳輸字符‘E’,其各位為:
0100,0101=45H
D7 D0
由于干擾,可能使位變?yōu)?,這種情況,我們稱為出現(xiàn)了“誤碼”。我們把如何發(fā)現(xiàn)傳輸中的錯(cuò)誤,叫“檢錯(cuò)”。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后,如何消除錯(cuò)誤,叫“糾錯(cuò)”。
最簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方法是“奇偶校驗(yàn)”,即在傳送字符的各位之外,再傳送1位奇/偶校驗(yàn)位??刹捎闷嫘r?yàn)或偶校驗(yàn)。
奇校驗(yàn):所有傳送的數(shù)位(含字符的各數(shù)位和校驗(yàn)位)中,“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù),如:
1 0110,0101
0 0110,0001
偶校驗(yàn):所有傳送的數(shù)位(含字符的各數(shù)位和校驗(yàn)位)中,“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù),如:
1 0100,0101
0 0100,0001
奇偶校驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)出信息傳輸過(guò)程中的部分誤碼(1位誤碼能檢出,2位及2位以上誤碼不能檢出),同時(shí),它不能糾錯(cuò)。在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后,只能要求重發(fā)。但由于其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,仍得到了廣泛使用。
有些檢錯(cuò)方法,具有自動(dòng)糾錯(cuò)能力。如循環(huán)冗余碼(CRC)檢錯(cuò)等。
串口通訊流控制
我們?cè)诖型ㄓ嵦幚碇?,常常看到RTS/CTS和XON/XOFF這兩個(gè)選項(xiàng),這就是兩個(gè)流控制的選項(xiàng),目前流控制主要應(yīng)用于調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)通訊中,但對(duì)普通RS232編程,了解一點(diǎn)這方面的知識(shí)是有好處的。那么,流控制在串行通訊中有何作用,在編制串行通訊程序怎樣應(yīng)用呢?這里我們就來(lái)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題。
1.流控制在串行通訊中的作用
這里講到的“流”,當(dāng)然指的是數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)在兩個(gè)串口之間傳輸時(shí),常常會(huì)出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,或者兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的處理速度不同,如臺(tái)式機(jī)與單片機(jī)之間的通訊,接收端數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已滿,則此時(shí)繼續(xù)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。現(xiàn)在我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上通過(guò)MODEM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這個(gè)問(wèn)題就尤為突出。流控制能解決這個(gè)問(wèn)題,當(dāng)接收端數(shù)據(jù)處理不過(guò)來(lái)時(shí),就發(fā)出“不再接收”的信號(hào),發(fā)送端就停止發(fā)送,直到收到“可以繼續(xù)發(fā)送”的信號(hào)再發(fā)送數(shù)據(jù)。因此流控制可以控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M(jìn)程,防止數(shù)據(jù)的丟失。 PC機(jī)中常用的兩種流控制是硬件流控制(包括RTS/CTS、DTR/CTS等)和軟件流控制XON/XOFF(繼續(xù)/停止),下面分別說(shuō)明。
2.硬件流控制
硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR(數(shù)據(jù)終端就緒/數(shù)據(jù)設(shè)置就緒)流控制。
硬件流控制必須將相應(yīng)的電纜線連上,用RTS/CTS(請(qǐng)求發(fā)送/清除發(fā)送)流控制時(shí),應(yīng)將通訊兩端的RTS、CTS線對(duì)應(yīng)相連,數(shù)據(jù)終端設(shè)備(如計(jì)算機(jī))使用RTS來(lái)起始調(diào)制解調(diào)器或其它數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)流,而數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(如調(diào)制解調(diào)器)則用CTS來(lái)起動(dòng)和暫停來(lái)自計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)流。這種硬件握手方式的過(guò)程為:我們?cè)诰幊虝r(shí)根據(jù)接收端緩沖區(qū)大小設(shè)置一個(gè)高位標(biāo)志(可為緩沖區(qū)大小的75%)和一個(gè)低位標(biāo)志(可為緩沖區(qū)大小的25%),當(dāng)緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量達(dá)到高位時(shí),我們?cè)诮邮斩藢TS線置低電平(送邏輯0),當(dāng)發(fā)送端的程序檢測(cè)到CTS為低后,就停止發(fā)送數(shù)據(jù),直到接收端緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量低于低位而將CTS置高電平。RTS則用來(lái)標(biāo)明接收設(shè)備有沒(méi)有準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。
常用的流控制還有還有DTR/DSR(數(shù)據(jù)終端就緒/數(shù)據(jù)設(shè)置就緒)。我們?cè)诖瞬辉僭斒?。由于流控制的多樣性,我個(gè)人認(rèn)為,當(dāng)軟件里用了流控制時(shí),應(yīng)做詳細(xì)的說(shuō)明,如何接線,如何應(yīng)用。
3.軟件流控制
由于電纜線的限制,我們?cè)谄胀ǖ目刂仆ㄓ嵵幸话悴挥糜布骺刂?,而用軟件流控制。一般通過(guò)XON/XOFF來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件流控制。常用方法是:當(dāng)接收端的輸入緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量超過(guò)設(shè)定的高位時(shí),就向數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出XOFF字符(十進(jìn)制的19或Control-S,設(shè)備編程說(shuō)明書(shū)應(yīng)該有詳細(xì)闡述),發(fā)送端收到XOFF字符后就立即停止發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)接收端的輸入緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量低于設(shè)定的低位時(shí),就向數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出XON字符(十進(jìn)制的17或Control-Q),發(fā)送端收到XON字符后就立即開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)。一般可以從設(shè)備配套源程序中找到發(fā)送的是什么字符。
應(yīng)該注意,若傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制數(shù)據(jù),標(biāo)志字符也有可能在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)而引起誤操作,這是軟件流控制的缺陷,而硬件流控制不會(huì)有。