Розробка послідовних застосунків часто супроводжується унікальними труднощами тестування — особливо коли доступ до фізичного обладнання обмежений або відсутній. У багатьох випадках змінити підключений пристрій неможливо, що робить традиційні методи тестування непрактичними.
На щастя, існує гнучка та ефективна альтернатива: віртуальні послідовні порти.
У цьому посібнику ми розглянемо, як тестувати послідовні застосунки за допомогою віртуальних COM-портів, дослідимо поширені сценарії тестування та покажемо практичні методи з використанням таких інструментів, як термінальні емулятори.
Як працює емуляція послідовного порту
Драйвер віртуального послідовного порту дозволяє створювати віртуальні COM-порти, які поводяться точно так само, як фізичні послідовні інтерфейси. Ці порти можна з’єднати за допомогою віртуального нуль-модемного кабелю, що забезпечує обмін даними між застосунками так, ніби було задіяно реальне обладнання.
Після створення віртуальні порти:
- Відображаються у вашій системі як реальні COM-порти
- Підтримують двонапрямний зв’язок
- Дозволяють застосункам безперешкодно надсилати й отримувати дані
Це налаштування дає змогу імітувати реальні середовища зв’язку без потреби у фізичних пристроях.
Налаштування віртуальних послідовних портів
1. Завантажте Virtual Serial Port Driver та встановіть його на вашому комп’ютері.
2. Запустіть програму та відкрийте вікно «Pair». Там ви побачите опцію «Add pair». Тепер ви можете або вибрати віртуальні послідовні порти з випадаючого списку, або вказати їх вручну.
3. Особливо зручно те, що ви можете призначати будь-які власні назви портам, які створюєте за допомогою Virtual Serial Port Driver (окрім тих назв портів, які вже використовуються у вашій системі). Просто переконайтеся, що програми, які працюватимуть із цими COM-портами, підтримують вибрані вами назви портів.
4. Натисніть «Створити» — і все готово. Кількість пар віртуальних COM-портів, які можна створити за допомогою цього програмного забезпечення, не обмежена.
5 поширених сценаріїв тестування послідовного інтерфейсу
Віртуальні послідовні порти надзвичайно універсальні. Тепер розгляньмо кілька сценаріїв, у яких використання віртуальних послідовних портів може бути корисним.
Сценарій 1: Тестування та налагодження послідовних застосунків
Тестування та налагодження послідовних застосунків полегшується використанням віртуальних послідовних інтерфейсів. Якщо ви розробляєте нове програмне забезпечення або відстежуєте проблеми з установленими послідовними рішеннями, віртуальні порти надають вам більше гнучкості, ніж фізичні інтерфейси. Однією з їхніх переваг є можливість багатопотокової передачі даних за допомогою пари віртуальних послідовних портів.
Сценарій 2: Розробка прошивки та тестування драйверів
Розробники прошивки або техніки, які працюють над драйверами послідовних пристроїв, можуть використовувати віртуальні порти для тестування та налагодження. Це дає змогу членам команди використовувати будь-яку машину, підключену до мережі, для послідовного тестування, навіть якщо вона не має фізичних COM-портів.
Сценарій 3: Віддалений доступ до пристрою та застосунку
Віртуальні послідовні порти дозволяють користувачам працювати з віддалено розташованими застосунками та пристроями, коли неможливо встановити фізичне з’єднання. Кінцеві точки просто потрібно під’єднати до тієї самої мережі.
Сценарій 4: Журналювання даних, кешування та переклад
Віртуальні інтерфейси COM можуть використовуватися застосунками, призначеними для кешування, журналювання та перетворення потоку мережевих даних. Вони дають змогу технічним командам отримувати доступ до передавання серійних даних без фізичного підключення до пристроїв і програм.
Сценарій 5: Тестування петлі зворотного зв’язку та перевірка потоку даних
Віртуальні послідовні порти loopback можна створювати та додавати до пакетів. Loopback може бути дуже корисним, коли ви намагаєтеся протестувати, як конкретний порт обробляє передавання даних. З loopback параметри лінії, такі як швидкість передавання (baud rate), не впливатимуть на передавання даних. Ви одразу зможете визначити, чи проходить інформація через з’єднання без втрати даних.
Тестування послідовних портів за допомогою HyperTerminal
Один простий метод тестування послідовного зв’язку — використання термінального емулятора, такого як HyperTerminal.
Як це працює:
Щоб запустити новий екземпляр HyperTerminal, перейдіть до меню «Пуск» Windows > Програми > Стандартні > Зв’язок > HyperTerminal.
Скажімо, у вас є пара віртуальних портів із назвами COM3 і COM4. Ось як використовувати HyperTerminal:
1. Спочатку створіть підключення до порту COM3.
2. Після цього відкрийте меню «Файл» і виберіть «Нове підключення». Введіть назву, наприклад Test_COM3, виберіть піктограму та натисніть OK.
3. Тепер знайдіть COM3 у випадаючому списку та натисніть OK. Переконайтеся, що властивості залишено за замовчуванням, і натисніть OK.
4. Наступним кроком є створення підключення до іншого порту — COM4.
5. Для цього відкрийте меню File > New Connection. Введіть назву, наприклад Test_COM4, виберіть значок і натисніть OK. Виберіть COM4 зі спадного списку та натисніть OK. Залиште властивості за замовчуванням і натисніть кнопку «OK».
Починаючи з цього моменту, ви можете легко використовувати HyperTerminal для тестування послідовних портів. Просто введіть потрібний текст у біле текстове поле COM3, і введені дані буде передано через віртуальний нуль-модемний кабель та відображено на екрані COM4.
Доки HyperTerminal підтримує передавання даних через COM-порти, ви можете використовувати цю програму, щоб виконати петльовий тест. Якщо ви відчуваєте потребу в заміні HyperTerminal на більш просунуте рішення, посібник Альтернатива HyperTerminal вам допоможе.
Тестування з Advanced Serial Port Terminal
Serial Port Terminal — це високоякісне безкоштовне рішення для емуляції послідовного термінала. Його розширені функції вигідно вирізняють його серед конкурентних продуктів завдяки таким перевагам, як можливість одночасно контролювати кілька послідовних портів і різноманіття форматів, доступних для перегляду передавання даних. Розробники з Electronic Team повністю підтримують інструмент і регулярно випускають оновлення, щоб застосунок і надалі забезпечував відмінні результати.
Ось докладний посібник, який швидко допоможе вам розпочати роботу з Advanced Serial Port Terminal. Наразі ми пропустимо обговорення налаштувань кастомізації.
1. Після запуску програми вам потрібно буде встановити нове підключення до послідовного інтерфейсу. Виберіть пункт меню “File” >>> “New session”, який відкриє діалогове вікно “New session”.
2. У діалоговому вікні «Новий сеанс» ви визначите параметри підключення, такі як номер послідовного порту, а також його швидкість передавання (baud rate), стоп-біти та налаштування парності. Вони мають бути ідентичними налаштуванням підключення послідовного порту, до якого буде здійснюватися віддалений доступ.
3. Натисніть кнопку «Відкрити», щоб ініціювати щойно створений сеанс.
4. Після встановлення зв’язку послідовний порт потрібно відкрити, скориставшись одним із цих трьох варіантів.
❒ Виберіть «Файл»>>> «Відкрити порт» у головному меню застосунку.
❒ Натисніть кнопку «Відкрити порт», розташовану на панелі інструментів.
❒ Використайте комбінацію клавіш «Alt» + «O».
5. Вам потрібен принаймні один вільний послідовний порт, щоб відкрити його для використання з додатком. Це означає, що жодна інша програма не може використовувати інтерфейс під час встановлення з’єднання.
6. Після відкриття порту з’єднання можна використовувати для надсилання даних у текстовому, двійковому, вісімковому, десятковому або шістнадцятковому форматі. Ви можете надсилати двійкові або текстові файли, а також відстежувати поведінку послідовного інтерфейсу.
Чому тестування послідовного порту має значення
Тестування послідовного зв’язку є важливим для забезпечення надійності в апаратних і програмних системах. Інструменти, призначені для цієї мети, можуть:
- Відстежувати та журналювати всю активність порту
- Симулювати передавання даних
- Аналізувати протоколи зв’язку
- Виявляти проблеми продуктивності та помилки
Наприклад, спеціалізовані інструменти можуть відстежувати та відображати весь обмін послідовними даними в режимі реального часу, допомагаючи розробникам швидше виявляти проблеми та оптимізувати продуктивність.