计算机扩展RS-232串口的三种方法和区别及应用

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#111723#盘算机扩大串口的三种方式当初的盘算机，特殊是条记本盘算机基础上没有带RS-232串口了，然而在很多产业通讯的场所须要用到RS-232口和RS-485口。如许就须要从盘算机扩大出RS-232口，有了RS-232口加波仕RS-232/RS-485转换器便可以扩出RS-485口。当初的盘算机都带有USB、以太网、总线扩大槽，都有响应产物能够扩大出RS-232串口。本文将以波仕电子的产物为例扼要先容分辨从USB、以太网、总线扩大槽3种扩大出RS-232串口的方式，而且先容它们之间的区分，以辅助用户准确抉择。
1、USB 扩大串口
因为USB接口存在即插即用而且易于用HUB扩大的特征，当初只有USB口而没有传统接口的PC曾经成为主流，那末在如许的盘算机上怎样应用基于串行接口的装备呢？ 通从前除串口、并口以及PS2口等老式端口，而后用诸如USB之类即插即用端口加以替换，终究盘算机客户当初自愿接收了如许的终局。
USB为花费类电子产物供给了轻松的扩大功效，很多装备操纵体系自身便可以供给支撑，不请求外设开辟职员供给驱动顺序，从而使增加外设变得更加简略。同时通过集线器扩大总线功效使一般用户可能便利地增加更多外设，无传统接口的PC现在已成为事实，正在向一般用户供给着各种方便。然而，很多业界专业人士或嵌入式利用职员却并不像一般用户那样对无传统接口PC的呈现这么奋发。很多利用始终采取种种UART接口（就是RS-232协定的接口，个别指TTL电平的），既不须要也不盼望有甚么转变。不论是RS-232、RS-422仍是RS-485，UART衔接方法数十年来始终是低带宽通讯的主流。就把持、监控与小容量数据传输而言， UART衔接供给了一种本钱昂贵应用便利的处理计划，利用体系开辟职员在下面已消耗了大批时光与款项，同时对其机能也觉得满足。对产业通讯等专业用户而言，无传统接口PC的上风并不显明。
USB转串口的产物曾经经由几代产物的退化，机能片面进步。从最初的USB/RS-232转换到USB/RS-232/485/422转换，再到加光电断绝以及光纤传输。当初最新的波仕电子的微型高速光隔USB到RS-232/485/422转换器曾经能够做到一根带USB插头的DB-9外壳中，留神不是那种特地加大的看似DB-9的大外壳。还能够抉择差别的驱动顺序以满意差别用户或许差别场所的需要。


这里趁便先容一下FTDI与ProLific的USB-UART的区分。在绝大部份情形下，用户应用时或许领会不到二者的区分。然而明显它们是有区分的。在驱动顺序上，WIN XP/VISTA/7当前ProLific只供给了SETUP.EXE可履行文件情势的驱动顺序。不可能说SETUP.EXE的驱动欠好，然而仍是有一些场所WINDOWS提示发明USB装备须要装置驱动顺序并请求指出驱动顺序的地位，这时SETUP.EXE就有效了，必需先运转SETUP.EXE再插USB装备才行。比方接以太网/USB效劳器时，假如WINDOWS不可能主动辨认USB装备就请求必需指定USB驱动顺序的地位，而在当地盘算机上运转SETUP.EXE驱动是有效的，由于USB装备不是在当地而是在远端。FTDI的驱动顺序是带有装置信息的INF设置文件而不是EXE可履行文件，并且在种种WINDOWS版本下都通用，就不会存在以上SETUP.EXE的成绩。 波仕电子通过大批的利用标明：独自应用时，FTDI与ProLific的USB-UART几近休会不赴任别，然而当与其余产物级联应用时在发送和接受数据时有些情形下感到到ProLific有显明的延时而FTDI几近没有延时。FTDI的上风在于延时要远远小于ProLific的，固然大部份情形下不影响用户的应用。FTDI的本钱显明高于ProLific，咱们以为应当有它的来由。ProLific的上风在于利用量十分大，并且产物规格完全，盘踞了绝大部份市场份额。
USB串口扩大器当初几近都基于USB全速的，即12M的USB口。因为RS-232串口的最高通讯速度只有115.2Kbps，以是12M速度的USB口曾经充足。至于基于USB高速480M的串口扩大器很少，除了功耗较大、发烧较大，并没有比12M的全速USB口在机能上有显明的上风。
2、条记本EXPRESS或许台式机PCMCIA扩大槽扩大串口

从整体上讲，盘算机串口扩大器分为两类：实在物理地点串口与虚构串口。实在物理地点串口有牢固的I/O地点以及中止号，比方COM1的基地点划定为3FC，中止号为INT 14。通讯软件能够通过对地点的直接I/O读写来实现。虚构串口就是没有牢固I/O地点的，它的通讯只能通过比方被包装的WINDOWS API函数或许比方MSCOMM控件来实现。固然实在物理地点串口的通讯也能够用API函数或MSCOMM控件来实现。固然咱们确信实现串口的通讯必定存在对盘算机外部的串口通讯芯片的地点总线和数据总线的读写，然而由于虚构串口的这些读写不是牢固地点的，而是WINDOWS内核智能随机调配的，那末用户就没法编写出读写这些静态I/O的指令。明显假如通讯软件中有I/O地点，那末就只有实在物理地点串口是可行的。而在咱们的大批现实应用例子中，有些通讯软件即便用的就是API函数或许MSCOMM控件，然而在比方数据收集等及时性请求较高的场所，常常就是用不了的，而必需应用实在物理地点串口。缘由可能是虚构串口因为API函数或是MSCOMM控件由于绝对于直接I/O读写过于庞杂而耗时，使得读写时光超越了及时性请求而通讯失败。曾经有的大批产业串口通讯软件因为及时性和牢靠性的斟酌依然应用了I/O读写，或许就是用API函数或MSCOMM控件然而及时性请求高，如许就只有效实在物理地点串口卡。留神不管是实在物理地点串口卡仍是虚构串口卡，这些扩大出来的RS-232口都是自力的。区分它们的方式就是看COM口的号码，是相对不会反复的。现在可能从盘算机扩大出实在物理地点串口的接口，对于条记原来讲只有当初EXPRESS插口，对于台式机来说只有PCI插槽。

图2是波仕电子的EXPRESS插口扩大出实在物理地点的串口卡。EXPRESS插口全称是RXPRESS PCI或许PCI EXPRESS，也简称为E-PCI，它与台式机的PCI接口标准是一样的，然而在物理尺寸上有一些减小，留神EXPRESS总线还包括有USB信号。就是由于EXPRESS总线还包括有USB信号，因而咱们要特殊留神。由于这就象征着EXPRESS扩大出来的串口可能是实在物理地点也可能是虚构串口的。假如用EXPRESS中的USB信号扩大的串口确定是虚构的。
别的也并非全部EXPRESS的实在物理地点串口卡在任何WINDOWS版本下都能够用的起来。现在主流的WINDOWS版本是XP，而现实装置的XP绝大部份是GHOST版本。可能由于XP呈现的比EXPRESS早，也可能现在EXPRESS串口卡正在开展阶段，很多的EXPRESS实在物理地点串口卡没法在GHOST版本的XP下实现装置。
装置好了驱动顺序后，怎样辨认EXPRESS CARD扩大的串口是虚构串口仍是实在物理地点串口呢？以Windows XP为例，点击：我的电脑属性体系属性硬件装备治理器端口，找到新呈现的COM口，再点击： 属性具体信息，假如是实在物理地点的串口，就会表现物理地点以及中止号，比方3FC、2FC之类，假如是USB虚构串口，就会表现USB的字样，比方装备典范ID：USBVID_067B&PID_2303&18CD3484&1&2。
因为遭到光耦和DC/DC断绝电源体积巨细的限度，而RXPRESS卡的厚度限度只有4毫米，以是现在的EXPRESS串口卡还没有带光电断绝的。波仕电子正在停止这些方面的技巧摸索，这也是EXPRESS串口扩大的将来开展偏向。产业利用的串口通讯常常请求停止光电断绝维护，暂行的处理措施是在RS-232端加光电断绝器或许光电断绝的RS-232/485转换器。
台式盘算机的PCI卡扩大串口的技巧曾经十分成熟，产物也很完全。现在都是实在物理地点的串口，也有自身带光电断绝维护的。人们并不爱好用PCI串口扩大卡的缘由在于装置和保护都要翻开盘算机的机箱。临时现实应用标明，PCI卡轻易松动，每次牢固都必需翻开机箱。
3、以太网扩大出串口
以太网固然也能够算作传统的接口，然而因为局域网技巧的一直更新开展，盘算机的以太网口却可能胜利地被保存上去，算是一个奇观。固然用USB/以太网转换器扩大出以太网是很便利的，然而因为以太网口（就是RJ-45口）利用太普遍，与其用USB扩大出以太网，还不如直接保存以太网。

波仕电子胜利地推出了合适产业通讯的第一款带光电断绝的以太网/串口转换器ETH232GH（图3）。 ETH232GH存在超小型的形状（80*23*47mm）、从10M以太网口扩大出一个光电断绝的RS-232、RS-485、RS-422口，而且能够虚构成为当地COM串口。ETH232GH实现了以太网、电源、串口的三方断绝。
将ETH232GH以太网/串口转换器接上直流5V电源，将RJ-45座拔出以太网的RJ-45插头。应用时须要用设置顺序config.exe对产物的以太网IP地点、串口速度等停止设置。通过Config设置后ETH232GH产物能够离开盘算机。 此时向ETH232GH的以太网口（RJ-45口）传递的TCP/IP协定数据将主动转换为串口的RS-232协定数据。一样此时向串口授送的RS-232协定数据将主动转换为ETH232GH以太网口（RJ-45口）的TCP/IP协定数据。用户还能够直接通过操纵ETH232GH的IP地点读写来实现串口数据的发送和接受的，也能够将顺序的源代码嵌入用户的利用顺序中。假如再运转“虚构串口软件”VSPmaneger还能够将ETH232GH的IP地点虚构成为一个本盘算机的串口COM号，如许在Windows下的种种串口通讯顺序都能够应用。
固然以太网扩大出的串口也是虚构串口，然而咱们的大批利用标明以太网扩大出的串口在通用性和稳固性方面均优于USB扩大出的串口。这可能是由于以太网的信号的发送与接受离开的，而USB信号的收与发是分时共用的。固然当初以太网的速度曾经到达100M至1000M，然而都是向下兼容10M以太网尺度的。因为RS-232串口最高只有115.2Kbps的速度，以是不管从10M仍是100M乃至1000M以太网扩大出的RS-232串口的机能能够说几近没有甚么差异，反而高速以太网的功耗更大。
以太网扩大的串口毛病就是须要外接电源。对于这个以太网的自然缺点，曾经早有人提出了以太网供电的技巧标准POE（POWER OVER ETHENET）。扼要地说，就是应用8根以太网线中空着的4根线作为电源线，这4根线本来是作为屏障线的。POE的界说为4-5脚短接后独特接+48V电源正极，7-8脚短接后独特作为电源的地线。信任跟着POE技巧的遍及，未来的以太网也能够象USB一样做到无需供电。
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