Come leggere i dati della porta seriale

Se desideri un'analisi approfondita di come leggere i dati RS232 da una porta COM , questo articolo è solo per te.

Mentre le porte seriali hanno perso popolarità con l'introduzione dell'USB e di altre tecnologie di trasferimento dati ad alta velocità, le porte seriali sono ancora molto utilizzate in industrie specializzate e svolgono un ruolo fondamentale nel collegamento in rete delle apparecchiature di laboratorio e di altri strumenti scientifici specializzati.

Come leggere i dati da una porta seriale?

Se utilizzi dispositivi seriali, devi essere in grado di monitorare e osservare costantemente tutte le attività delle porte. Le informazioni possono variare da notifiche di eventi, messaggi di stato del sistema e qualsiasi altro messaggio che possa aiutare a risolvere i problemi in caso di problemi con l'hardware. Le informazioni sono anche uno strumento utile per le fasi di installazione del dispositivo.

Serial Port Reader è uno strumento facile da usare per registrare tutte le comunicazioni da e verso le porte COM seriali. Se stai utilizzando i protocolli COM RS232, RS422 o RS485, sarai in grado di monitorare e registrare tutte le attività della porta.
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Di cosa hai bisogno per leggere i dati da una porta seriale RS232?

  1. Avvia Serial Port Reader e seleziona "Session -> New Session" dall'opzione di menu Session. Puoi anche fare clic su Ctrl + N. Nuova sessione
  2. Un elenco di opzioni di visualizzazione viene visualizzato nella finestra "Nuova sessione di monitoraggio". Scegli le visualizzazioni che si adattano alle tue esigenze. Inizia una nuova sessione

    Vista tabella : mostra tutti i pacchetti di richiesta I / O (IRP) in una semplice vista tabella

    Usa la visualizzazione della linea per visualizzare un elenco dettagliato di tutte le richieste passate attraverso una particolare linea seriale

    Vista dump : mostra i dati passati attraverso la linea seriale

    Vista terminale : mostra tutti i dati in una console di testo in caratteri ASCII

    Visualizzazione Modbus mostra tutti i dati inviati e ricevuti utilizzando il protocollo Modbus con modalità RTU (Remote Terminal Unit) o opzione ASCII

    Non sei limitato a una visualizzazione, puoi "Seleziona tutto" per scegliere tutte le opzioni disponibili
    Utilizzare il pulsante "Seleziona nessuno" per deselezionare e ripristinare tutte le selezioni precedenti.

  3. Fare clic sulla casella di controllo "Avvia monitoraggio ora" o "Avvia in una nuova finestra" nella sezione "Opzioni nuova sessione" della finestra. Lettura dei dati dalla porta seriale
  4. Le opzioni di cattura consentono di scegliere quali eventi si desidera registrare. Le opzioni sono Crea / Chiudi, Lettura / Scrittura e Controllo dispositivo. Puoi fare clic su una o tutte le opzioni.

  5. Per avviare il monitoraggio, fare clic sul pulsante "Avvia monitoraggio". Verrà visualizzata una nuova finestra di monitoraggio con tutte le varie visualizzazioni selezionate al passaggio 2.

  6. Vorresti salvare la tua sessione in modo da poter fare riferimento ai log e analizzare i dati registrati. Per salvare la tua sessione, seleziona Sessione -> Salva sessione / Salva sessione con nome ... dal menu principale. C'è anche un'icona "Salva" sulla barra degli strumenti, o semplicemente premi Ctrl + S per salvare la tua sessione. Lettura dei dati dalla porta seriale

La comprensione del protocollo seriale

Per leggere e analizzare i dati della porta seriale, ci sono una serie di termini e concetti che dovresti avere familiarità con il protocollo RS232. Dalla comprensione delle tensioni elettriche alle piedinature, avere questa conoscenza renderà la lettura dei dati seriali da una porta COM e l'analisi di tutti i dati monitorati molto più significativi.

Velocità in baud

Il baud rate è una misura della velocità di trasmissione dei dati su una linea seriale. Viene misurato in bit al secondo (bps). Le velocità di trasmissione comprese tra 110 e 230400 sono supportate dal protocollo RS232. Una velocità in baud più alta significa che i dati vengono trasmessi più velocemente, tuttavia, la velocità in baud all'estremità di invio e ricezione di un circuito deve essere la stessa.

Livelli di tensione

La tensione di linea è definita come la tensione tra due linee qualsiasi in un circuito. Questo è noto come segnale e tensioni di controllo (CV). La tensione di controllo è un segnale elettrico in corrente continua (CC) che manipola i valori dei componenti nei circuiti analogici.

Livelli di tensione RS232

Le tensioni in una porta seriale RS232 sono spesso indicate come bipolari, dove sono negative o positive rispetto al suolo. I segnali vanno da -25V a + 25V.

Una logica alta (1) rappresenta una tensione negativa compresa tra -3 e -25V, mentre una logica bassa (0) trasmette una tensione positiva in un intervallo da + 3V a + 25V. Una tensione compresa tra -3 V e + 3 V rientra in quella che è nota come regione indeterminata.

Impedenza di linea

L'impedenza di una linea è la misura della sua induttanza e della sua capacità per unità di lunghezza. La capacità descrive quanto bene la linea può immagazzinare una carica elettrica, mentre l'induttanza è la proprietà per cui viene generata una forza elettromotrice quando c'è una variazione di corrente attraverso il circuito.

Il bridging dell'impedenza si verifica quando l'impedenza di carico tra la sorgente e il ricevitore è diversa, con l'impedenza di carico del ricevitore molto più alta. Nel caso del protocollo RS232, l'intervallo è compreso tra 3 KΩ e 7 KΩ e questo ha lo scopo di massimizzare il trasferimento di tensione tra la porta RS232 e il ricevitore.

Modalità di funzionamento

Esistono due tipi di ingressi di segnale: differenziale e single-ended. La segnalazione single-ended è un mezzo semplice e comune per trasmettere un segnale elettrico da un mittente a un ricevitore e RS232 utilizza questo ingresso. La segnalazione single-ended coinvolge due fili. Un filo trasporta il segnale effettivo, mentre l'altro è collegato a una tensione di riferimento che garantisce una tensione di uscita costante.

Velocità di risposta

Slew Rate (SR) è la variazione della tensione per unità di tempo. In RS232 questo è il tempo impiegato dal driver RS232 per rispondere a questa modifica. Al fine di prevenire qualsiasi interferenza o diafonia durante la trasmissione dei segnali, il protocollo RS232 stabilisce una velocità di risposta massima a 30 V / µsec e una velocità di variazione minima con tempi di variazione lenti. Ciò garantisce una quantità minima di interferenza o diafonia durante la trasmissione di un segnale.

Pinout RS232

Una connessione RS232 tra un Data Terminal Equipment (DTE) e un Data Communications Equipment (DCE) richiede l'uso di connettori DB9 o DB25. Il DTE è la porta maschio, mentre il DCE è tipicamente femmina. Come il loro omonimo, un connettore DB9 ha 9 pin, mentre un DB25 ha 25 pin. Ogni pin nei connettori ha uno scopo determinato.

Pinout DB9

L'interfaccia seriale RS232 ha nove pin e può essere ottenuta in configurazioni di tipo maschio o femmina. RS232C è una versione aggiornata di RS233 ed è esattamente la stessa con l'unica eccezione che utilizza un connettore a 25 pin. Indipendentemente dal fatto che il connettore sia a 9 o 25 pin, solo 3 di questi pin vengono effettivamente utilizzati quando si collega un dispositivo terminale.

Pinout DB25

Oltre a definire le caratteristiche elettriche, ogni segnale nella trasmissione dati RS232 ha una funzione specifica che è determinata dal protocollo RS232. Queste funzioni includono segnali di controllo e temporizzazione, massa comune e segnali di dati. Fare riferimento all'immagine sottostante che illustra i segnali e le funzioni che compongono il pinout RS232.

Funzioni del segnale seriale

RS232 include anche una serie di segnali secondari complementari che possono essere applicati durante la configurazione delle connessioni DCE e DTE. Questi segnali includono TxD (Transmit Data), RxD ((Receive Data), DTE (Data Terminal Equipment), RTS (Request To Send) e DCD (Data Carrier Detect).

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