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武漢波仕電子有限公司 孫漢華
串口多機通信，就是RS-232/RS-485多機通信，要求通信的下位機必須帶地址。通信時由上位機先發(fā)送某個下位機的地址，位于同一個網(wǎng)絡(luò)中的所有下位機都同時讀取這個地址的值，然后與自己的地址進行比較，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，下位機也可以主動向上位機發(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)前面加上下位機的地址，這樣上位機才可以知道是哪一個下位機發(fā)來的數(shù)據(jù)。可是在許多情況下，下位機沒有設(shè)置地址的功能，或者地址的格式不同，這就必須進行串口地址的轉(zhuǎn)換。本文介紹了如何實現(xiàn)串口地址的轉(zhuǎn)換。
如果上位機與多個下位機之間需要通信，但是下位機卻不帶地址。串口地址轉(zhuǎn)換器的原理就是利用轉(zhuǎn)換器兩個串口，稱為上位機串口和下位機串口，自動添加人為設(shè)置的地址。地址哦處理包括兩部分：1、將上位機串口接收到的數(shù)據(jù)去掉地址后從下位機串口發(fā)送出去；2、將下位機串口接收到的數(shù)據(jù)加上地址后從上位機串口發(fā)送出去。
DIZ485串口地址轉(zhuǎn)換器用于實現(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)品左邊為上位機的RS-232以及RS-485口，右邊為下位機的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通過跳線J2、J1、J0設(shè)置波特率，通過跳線K2、K1、K0設(shè)置地址。見下表。0-斷開，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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0
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0
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0
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1200
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1
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2400
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4800
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9600
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3
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19200
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38400
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57600
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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行波特率設(shè)置，比如9600bps，則將J2斷開、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、K1斷開、K0短接。
左側(cè)的A1、B1的RS-485以及DB-9孔RS-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個井號（###）和后面加一個冒號（：）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RS-232/RS-485總線中可以同時接入一般最多8個DIZ485產(chǎn)品，定制最多可以到32個。使用時將這8個產(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總線并接到上位機的RS-232或RS-485口。DIZ485接受定制開發(fā)。超過8個地址要求的可以定制擴展地址編碼，最多可以達到32個。默認地址為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、……、t、u、v。
如果上位機要向某個下位機（比如地址為1的DIZ485的從機）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)送給上位機的數(shù)據(jù)都是加上了###1:再發(fā)送給主機的；地址為2的DIZ485發(fā)送給上位機的數(shù)據(jù)都是加上了###2:再發(fā)送給主機的，都帶有地址，所以主機可以識別從哪個下位機（即從機）發(fā)來的。
地址轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部有一個帶雙串口的單片機。單片機自動完成兩個串口之間的數(shù)據(jù)交換。單片機程序用C語言編寫，核心功能就是先將兩個串口UART1和UART2根據(jù)跳線設(shè)置的狀態(tài)進行地址等初始化設(shè)置，然后隨時將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代碼，對不同地址之間的串口通信具有一定的使用價值。地址轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點在于使用簡單方便，不足之處在于只能夠轉(zhuǎn)換地址而沒有對數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位進行轉(zhuǎn)換，而且對于不常見的地址的轉(zhuǎn)換還需要定做。如果要實現(xiàn)功能全面的地址等各種格式的全面轉(zhuǎn)換，還是要用計算機加上專門的地址轉(zhuǎn)換軟件，通過對計算機的兩個串口進行地址等格式的設(shè)置，而兩個串口在計算機內(nèi)部進行數(shù)據(jù)透明傳輸。我們已經(jīng)以另外文章《串口地址轉(zhuǎn)換的純軟件實現(xiàn)》予以了介紹。
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