Lesen von Daten zur seriellen Schnittstelle

Wenn Sie eine eingehende Analyse des Lesens von RS232-Daten von einem COM-Port wünschen, ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie.

Während serielle Schnittstellen mit der Einführung von USB und anderen Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungstechnologien an Popularität verloren haben, werden serielle Schnittstellen in spezialisierten Branchen immer noch sehr häufig verwendet und spielen eine wichtige Rolle bei der Vernetzung von Laborgeräten und anderen spezialisierten wissenschaftlichen Instrumenten.

Wie lese ich Daten von einer seriellen Schnittstelle?

Wenn Sie serielle Geräte verwenden, müssen Sie in der Lage sein, alle Portaktivitäten ständig zu überwachen und zu beobachten. Die Informationen können von Ereignisbenachrichtigungen über Systemstatusmeldungen bis hin zu anderen Meldungen reichen, die zur Fehlerbehebung bei Problemen mit der Hardware beitragen können. Die Informationen sind auch ein hilfreiches Tool für Geräteinstallationsschritte.

Der Serial Port Reader ist ein einfach zu verwendendes Tool zum Aufzeichnen der gesamten Kommunikation zu und von Ihren seriellen COM-Ports. Wenn Sie die COM-Protokolle RS232, RS422 oder RS485 verwenden, können Sie alle Portaktivitäten überwachen und aufzeichnen.
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Serial Port Monitor

Protokollieren und analysieren Sie die Aktivität des Serial-Ports
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Was benötigen Sie, um Daten von einer seriellen RS232-Schnittstelle zu lesen?

  1. Starten Sie Serial Port Reader und wählen Sie "Sitzung -> Neue Sitzung" aus der Menüoption "Sitzung". Sie können auch auf Strg + N klicken. Neue Sitzung
  2. Eine Liste der Ansichtsoptionen wird im Fenster "Neue Überwachungssitzung" angezeigt. Wählen Sie die Ansichten, die Ihren Anforderungen entsprechen. Neue Sitzung starten

    Tabellenansicht - Zeigt alle E / A-Anforderungspakete (IRPs) in einer einfachen Tabellenansicht an

    Verwenden Sie die Zeilenansicht , um eine detaillierte Liste aller Anforderungen anzuzeigen, die über eine bestimmte serielle Leitung gesendet wurden

    Dump-Ansicht - zeigt Daten an, die über die serielle Leitung übertragen werden

    Terminalansicht - Zeigt alle Daten in einer Textkonsole in ASCII-Zeichen an

    In der Modbus-Ansicht werden alle Daten angezeigt, die über das Modbus-Protokoll mit RTU-Modus (Remote Terminal Unit) oder ASCII-Option gesendet und empfangen wurden

    Sie sind nicht auf eine Ansicht beschränkt, sondern können unter „Alle auswählen“ alle verfügbaren Optionen auswählen
    Use the “Select none” button to deselect and reset all previous selections.

  3. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Überwachung jetzt starten" oder "In neuem Fenster starten" im Abschnitt "Neue Sitzungsoptionen" des Fensters. Daten von der seriellen Schnittstelle lesen
  4. Mit den Aufnahmeoptionen können Sie auswählen, welche Ereignisse Sie aufzeichnen möchten. Die Optionen sind Erstellen / Schließen, Lesen / Schreiben und Gerätesteuerung. Sie können auf eine oder alle Optionen klicken.

  5. Klicken Sie zum Starten der Überwachung auf die Schaltfläche „Überwachung starten“. Ein neues Überwachungsfenster mit allen in Schritt 2 ausgewählten Ansichten wird angezeigt.

  6. Sie möchten Ihre Sitzung speichern, damit Sie auf die Protokolle verweisen und die aufgezeichneten Daten analysieren können. Um Ihre Sitzung zu speichern, wählen Sie im Hauptmenü Sitzung -> Sitzung speichern / Sitzung speichern unter .... Es gibt auch ein "Speichern" -Symbol in der Symbolleiste oder drücken Sie einfach Strg + S, um Ihre Sitzung zu speichern. Daten von der seriellen Schnittstelle lesen

Das Verständnis des seriellen Protokolls

Zum Lesen und Analysieren von Daten der seriellen Schnittstelle gibt es eine Reihe von Begriffen und Konzepten, mit denen Sie rund um das RS232-Protokoll vertraut sein sollten. Vom Verständnis der elektrischen Spannungen bis zur Pinbelegung wird das Lesen serieller Daten von einem COM-Port und das Analysieren aller überwachten Daten viel aussagekräftiger.

Baudrate

Die Baudrate ist ein Maß für die Datenübertragungsgeschwindigkeit über eine serielle Leitung. Sie wird in Bit pro Sekunde (bps) gemessen. Baudraten zwischen 110 und 230400 werden vom RS232-Protokoll unterstützt. Eine höhere Baudrate bedeutet, dass die Daten schneller übertragen werden. Die Baudrate am Sende- und Empfangsende einer Schaltung muss jedoch gleich sein.

Spannungspegel

Die Netzspannung ist definiert als die Spannung zwischen zwei beliebigen Leitungen in einem Stromkreis. Dies ist als Signal- und Steuerspannung (CV) bekannt. Die Steuerspannung ist ein elektrisches Gleichstromsignal, das die Werte von Komponenten in analogen Schaltkreisen manipuliert.

RS232-Spannungspegel

Spannungen in einer seriellen RS232-Schnittstelle werden häufig als bipolar bezeichnet - wobei sie in Bezug auf die Erde negativ oder positiv sind. Die Signale reichen von -25 V bis + 25 V.

Ein logisch hohes (1) stellt eine negative Spannung zwischen -3 und -25 V dar, während ein logisch niedriges (0) eine positive Spannung in einem Bereich von + 3 V bis + 25 V überträgt. Eine Spannung zwischen -3 V und + 3 V fällt in einen sogenannten unbestimmten Bereich.

Leitungsimpedanz

Die Impedanz einer Leitung ist das Maß für ihre Induktivität und ihre Kapazität pro Längeneinheit. Die Kapazität beschreibt, wie gut die Leitung eine elektrische Ladung speichern kann, während die Induktivität die Eigenschaft ist, bei der eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, wenn sich der Strom durch den Stromkreis ändert.

Eine Impedanzüberbrückung liegt vor, wenn die Lastimpedanz zwischen Quelle und Empfänger unterschiedlich ist und die Lastimpedanz des Empfängers viel höher ist. Im Fall des RS232-Protokolls liegt der Bereich zwischen 3 kΩ und 7 kΩ. Dies dient dazu, die Spannungsübertragung zwischen dem RS232-Port und dem Empfänger zu maximieren.

Arbeitsweise

Es gibt zwei Arten von Signaleingängen - differentielle und Single-Ended. Single-Ended-Signalisierung ist ein einfaches und übliches Mittel zum Übertragen eines elektrischen Signals von einem Sender zu einem Empfänger, und RS232 verwendet diesen Eingang. Single-Ended-Signalisierung umfasst zwei Drähte. Ein Draht führt das eigentliche Signal, während der andere an eine Referenzspannung angeschlossen ist, die eine konstante Ausgangsspannung gewährleistet.

Anstiegsgeschwindigkeit

Die Anstiegsgeschwindigkeit (SR) ist die Änderung der Spannung pro Zeiteinheit. In RS232 ist dies die Zeit, die der RS232-Treiber benötigt, um auf diese Änderung zu reagieren. Um Störungen oder Übersprechen beim Senden von Signalen zu vermeiden, legt das RS232-Protokoll eine maximale Anstiegsrate bei 30 V / µs und eine minimale Anstiegsrate mit langsamen Varianzzeiten fest. Dies stellt ein minimales Maß an Interferenz oder Übersprechen sicher, während ein Signal übertragen wird.

RS232 Pinbelegung

Eine RS232-Verbindung zwischen einem Datenendgerät (DTE) und einem Datenkommunikationsgerät (DCE) erfordert die Verwendung von DB9- oder DB25-Anschlüssen. Der DTE ist der männliche Port, während der DCE typischerweise weiblich ist. Als Namensgeber hat ein DB9-Anschluss 9 Pins, während ein DB25 25 Pins hat. Jeder Pin in den Anschlüssen hat einen bestimmten Zweck.

DB9 Pinbelegung

Die serielle RS232-Schnittstelle verfügt über neun Pins und ist in männlichen oder weiblichen Konfigurationen erhältlich. RS232C ist eine aktualisierte Version von RS233 und es ist genau das gleiche, mit der einzigen Ausnahme, dass ein 25-poliger Stecker verwendet wird. Unabhängig davon, ob der Anschluss 9 oder 25 Pins hat, werden beim Anschluss eines Endgeräts nur 3 dieser Pins tatsächlich verwendet.

DB25 Pinbelegung

Abgesehen von der Definition der elektrischen Eigenschaften hat jedes Signal bei der RS232-Datenübertragung eine spezifische Funktion, die vom RS232-Protokoll bestimmt wird. Diese Funktionen umfassen Steuer- und Zeitsteuerungssignale, gemeinsame Masse und Datensignale. In der folgenden Abbildung sind die Signale und Funktionen dargestellt, aus denen sich die RS232-Pinbelegung zusammensetzt.

Serielle Signalfunktionen

RS232 enthält auch eine Reihe von komplementären Sekundärsignalen, die bei der Konfiguration von DCE- und DTE-Verbindungen angewendet werden können. Diese Signale umfassen TxD (Daten senden), RxD ((Daten empfangen), DTE (Datenendgeräte), RTS (Request To Send) und DCD (Data Carrier Detect).

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