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武漢波仕電子有限公司 孫漢華
串口多機(jī)通信，就是RS-232/RS-485多機(jī)通信，要求通信的下位機(jī)必須帶地址。通信時(shí)由上位機(jī)先發(fā)送某個(gè)下位機(jī)的地址，位于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有下位機(jī)都同時(shí)讀取這個(gè)地址的值，然后與自己的地址進(jìn)行比較，如果地址相同則接收后面的數(shù)據(jù)，如果地址不同則不讀取后面的數(shù)據(jù)。某些情況下，下位機(jī)也可以主動(dòng)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，但是必須按照預(yù)先設(shè)置的格式在數(shù)據(jù)前面加上下位機(jī)的地址，這樣上位機(jī)才可以知道是哪一個(gè)下位機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。可是在許多情況下，下位機(jī)沒(méi)有設(shè)置地址的功能，或者地址的格式不同，這就必須進(jìn)行串口地址的轉(zhuǎn)換。本文介紹了如何實(shí)現(xiàn)串口地址的轉(zhuǎn)換。
如果上位機(jī)與多個(gè)下位機(jī)之間需要通信，但是下位機(jī)卻不帶地址。串口地址轉(zhuǎn)換器的原理就是利用轉(zhuǎn)換器兩個(gè)串口，稱為上位機(jī)串口和下位機(jī)串口，自動(dòng)添加人為設(shè)置的地址。地址哦處理包括兩部分：1、將上位機(jī)串口接收到的數(shù)據(jù)去掉地址后從下位機(jī)串口發(fā)送出去；2、將下位機(jī)串口接收到的數(shù)據(jù)加上地址后從上位機(jī)串口發(fā)送出去。
DIZ485串口地址轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)不同地址的RS-232/RS-485口的通信轉(zhuǎn)換，純硬件跳線設(shè)置，無(wú)需任何軟件設(shè)置。串口地址轉(zhuǎn)換器的外形為DB-9/DB-9轉(zhuǎn)接盒大小，如圖的產(chǎn)品左邊為上位機(jī)的RS-232以及RS-485口，右邊為下位機(jī)的RS-232以及RS-485口，上邊為波特率設(shè)置和地址設(shè)置的跳線，下面為5V電源接線端子。DIZ485通過(guò)跳線J2、J1、J0設(shè)置波特率，通過(guò)跳線K2、K1、K0設(shè)置地址。見(jiàn)下表。0-斷開(kāi)，1-短路。注意每次更改跳線新設(shè)置后必須重新加電源才能生效。
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串口通信波特率設(shè)置
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地址設(shè)置
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J2
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J1
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J0
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波特率
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K2
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K1
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K0
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地址
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1200
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115200
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DIZ485 使用非常方便。首先根據(jù)用戶通信程序的波特率進(jìn)行波特率設(shè)置，比如9600bps，則將J2斷開(kāi)、J1短接、J0短接。然后設(shè)置本產(chǎn)品的地址，比如設(shè)置地址為1，則將K2斷開(kāi)、K1斷開(kāi)、K0短接。
左側(cè)的A1、B1的RS-485以及DB-9孔R(shí)S-232稱為“主串口”；右側(cè)A2、B2的RS-485以及DB-9針RS-232稱為“從串口”。通信規(guī)則：主串口數(shù)據(jù)=地址碼+從串口數(shù)據(jù) 比如：如果主串口收到 ###1:1234567，那么地址為1的產(chǎn)品的從串口發(fā)送出 1234567（地址不是1的產(chǎn)品的從串口不發(fā)送任何數(shù)據(jù)），就是去幀頭。地址碼就是在K2、K1、K0跳線設(shè)置值的前面加3個(gè)井號(hào)（###）和后面加一個(gè)冒號(hào)（：）的英文字符。如果地址為1的產(chǎn)品的從串口收到abcdefg ,則主串口發(fā)送出###1:abcdefg 就是加幀頭。
在同一個(gè)RS-232/RS-485總線中可以同時(shí)接入一般最多8個(gè)DIZ485產(chǎn)品，定制最多可以到32個(gè)。使用時(shí)將這8個(gè)產(chǎn)品的地址分別設(shè)置為0、1、2、……、7不同的值。將所有DIZ485產(chǎn)品的主串口共同接入到一個(gè)總線并接到上位機(jī)的RS-232或RS-485口。DIZ485接受定制開(kāi)發(fā)。超過(guò)8個(gè)地址要求的可以定制擴(kuò)展地址編碼，最多可以達(dá)到32個(gè)。默認(rèn)地址為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、……、t、u、v。
如果上位機(jī)要向某個(gè)下位機(jī)（比如地址為1的DIZ485的從機(jī)）發(fā)送數(shù)據(jù)，只需要在數(shù)據(jù)前面加上###1:即可。地址為1的DIZ485發(fā)送給上位機(jī)的數(shù)據(jù)都是加上了###1:再發(fā)送給主機(jī)的；地址為2的DIZ485發(fā)送給上位機(jī)的數(shù)據(jù)都是加上了###2:再發(fā)送給主機(jī)的，都帶有地址，所以主機(jī)可以識(shí)別從哪個(gè)下位機(jī)（即從機(jī)）發(fā)來(lái)的。
地址轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部有一個(gè)帶雙串口的單片機(jī)。單片機(jī)自動(dòng)完成兩個(gè)串口之間的數(shù)據(jù)交換。單片機(jī)程序用C語(yǔ)言編寫，核心功能就是先將兩個(gè)串口UART1和UART2根據(jù)跳線設(shè)置的狀態(tài)進(jìn)行地址等初始化設(shè)置，然后隨時(shí)將UART1接收的數(shù)據(jù)去掉地址幀頭之后立即送到UART2的發(fā)送區(qū)、以及將UART2接收的數(shù)據(jù)加上地址幀頭后立即送到UART1的發(fā)送區(qū)。
本文介紹的串口地址轉(zhuǎn)換的硬件方法和單片機(jī)代碼，對(duì)不同地址之間的串口通信具有一定的使用價(jià)值。地址轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)在于使用簡(jiǎn)單方便，不足之處在于只能夠轉(zhuǎn)換地址而沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且對(duì)于不常見(jiàn)的地址的轉(zhuǎn)換還需要定做。如果要實(shí)現(xiàn)功能全面的地址等各種格式的全面轉(zhuǎn)換，還是要用計(jì)算機(jī)加上專門的地址轉(zhuǎn)換軟件，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的兩個(gè)串口進(jìn)行地址等格式的設(shè)置，而兩個(gè)串口在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)透明傳輸。我們已經(jīng)以另外文章《串口地址轉(zhuǎn)換的純軟件實(shí)現(xiàn)》予以了介紹。
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