串口扫盲十一:RS-232至RS-485RS-422接口的智能转换器

摘要:详细地介绍了如何从RS-232信号线上高效率地产生电源,如何实现RS-232接口与RS-485RS-422接口的智能转换,同时,也给出了具体的硬件设计及软件设计方法.

关键词:RS-232 RS-485RS-422 接口 智能转换器
随着计算机在工业的广泛应用,控制局域网络也深入应用到各行各业之中.现行的诸多控制系统,若采用单机控制方式已越来越难以满足设备控制的要求,因为往往我们所控制的设备只是整个系统的一个基本单元,它既需要外部输入一些必要的信息,同时,也需要向外部输出自身的运行参数和状态.所有这些,都要求我们采用控制网络技术,将众多设备有机地连成一体,以保证整个系统安全可靠地运行.

目前,在我国应用的现场总线中,RS-485RS-422使用最为普遍.当用户要将基于标准的RS-232接口设备,如PC机,连接至由RS-485RS-422构成的通讯网络时,则必须作RS-232和RS-485RS-422之间的电平转换.传统的做法是在设备内扩展一个通讯适配卡,由通讯适配卡实现电平转换,内部主机再通过并行总线读出或写入数据.显然,这种设计方法存在下列缺点:

1. 由于适配卡是基于某一种总线标准扩展的,而不是基于RS-232电平标准,所以其应用范围受到限制,只能一种适配卡适用一种总线(如ISA适配卡不可能插入STD总线或用户自定义的总线),其通用性较差;
2. 虽然实现的仅仅是电平转换,但是由于需要考虑与扩展总线的接口和增加一个标准的UART,并且需要占用系统的其它宝贵资源,使硬件和软件变得过于复杂;
3. 复杂的硬件设计大大增加了元器件的数目和电路板面,使适配卡的成本过高;
4. 由于采用内置插卡方式,使变更通信方式比较麻烦,如将半双工通信方式设置为全双工方式等.另外,维修和测试也比较麻烦;
5. 对于现有的基于RS-232的设备,在无法变动系统软件和硬件的情况下,显然适配卡无法将这些设备连成基于RS-485或RS-422通信网络的分布式系统.
6. 为了克服上述缺点,同时考虑到RS-232接口的自身特点,我们