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HS6系列电脑示波器如何测量和分析 RS232 信号?

HS6系列电脑示波器如何测量和分析 RS232 信号?
内容介绍
工业环境中的许多设备仍在使用 RS-232 串行通信链路。RS-232 使用两个信号电平来区分逻辑“1”和逻辑“0”。逻辑“1”由 -12 V 表示,逻辑“0”由 +12 V 表示。RS-232 可以在不同的比特率下运行,标准值介于 110 bit/s 和 115200 bit/s 之间。为了同步发送和接收设备,可以将起始位和/或停止位添加到要传输的数据中。RS-232 支持对传输数据进行简单的有效性检查,使用可以添加到数据中的奇偶校验位。有两条信号线可用,TxD(发送数据)和 RxD(接收数据)。这些可以同时使用,这使得全双工通信成为可能。
测量
要测量单个 RS-232 信号,需要一台至少有一个通道的测量仪器。要测量全双工信号,需要一台至少有两个通道的仪器。RS-232 总线上的最大频率取决于所使用的比特率。仪器在每个通道上的采样率必须至少是总线比特率的三倍,但最好高十倍。对于 110 位/秒的总线,这意味着两个通道上的最小采样频率至少为 1 kHz。RS-232 使用 -12 和 +12 V 之间的电压,因此仪器应该能够测量 -12 和 +12 V 之间的电压。由于数据传输可能很长,因此最好使用长记录长度来捕获通信。
WiFiScope?WS6 DIFF、?WiFiScope WS6、?WiFiScope WS5、?WiFiScope WS4 DIFF、?Handyscope HS6 DIFF、?Handyscope HS5、?Handyscope HS4 DIFF、?Handyscope HS4和?Handyscope HS3?是测量 RS-232 信号的合适仪器。以上仪器由北京迪阳世纪公司在中国销售。
分析
要检查测量信号中传输的数据,必须检查各种脉冲,必须取出起始位和停止位,以及奇偶校验位(如果使用)。其余位必须转换为可读数据。
TiePie 工程多通道示波器软件能够使用UART/串行解码器分析 RS232 信号。
生成测试信号
在此示例中,Handyscope HS5 用于测量来自运行终端程序的计算机的串行通信,在终端程序中键入文本。
打开您最喜欢的终端程序(例如超级终端)并使用以下设置将其设置为通过串行 (COM) 端口进行通信:
环境
价值
波特率
110
数据位
8个
平价
没有任何
停止位
1个
数据传输控制
没有任何
在终端程序中输入的文本现在应该直接通过串行端口传输。
设置硬件
首先将 Handyscope HS5 连接到计算机并启动多通道示波器软件。
现在将Ch1连接到电脑COM口的TxD线上。将输入的地端连接到COM口的CG(机箱地)。
COM 端口使用 9 针或 25 针公头 D-sub 连接器。
信号
9针
25针
传输数据
引脚 3
引脚 2
接收数据
引脚 2
引脚 3
电脑动画
引脚 5
引脚 1
设置软件
设置输入通道
由于只有一个通道用于测量 RS-232 信号,因此 Handyscope HS5 的通道 2 从屏幕上移除。
我们使用 Ch1 来测量传输数据 (TxD)。为了简化信号的识别,可以给它一个描述性的名称(别名)。要更改通道的别名,请右键单击对象树中的通道并选择别名...,然后输入所需的别名。为 Ch1 指定别名“TxD”。
RS-232 信号介于 -12 V 和 +12 V 之间,空闲状态 = -12 V。因此,将通道的通道输入耦合设置为“DC”并将通道的输入灵敏度设置为“20 V”满刻度.?这样可以正确测量两个信号电平。
设置时基
在我们的示例中,使用了 110 位/秒的串行通信。因此,将时基设置为十倍高的采样频率,即 1 kHz。由于我们将在终端程序中键入文本,因此我们需要足够的测量时间,例如 2 秒。采样频率为 1 kHz,需要 2000 个样本记录长度。

设置触发器


在空闲状态下,TxD 线有一个逻辑“1”,这意味着线上的电压 = -12 V。当通信开始时,首先发送一个起始位,一个逻辑“0”(+12 V)。这意味着通信序列的开始是上升沿。因此,将触发类型设置为上升沿。触发电平和触发迟滞?并不重要,只要它们在 -12 至 +12 V 范围内即可。将触发电平设置为例如 50%,将滞后设置为例如 2.5%。为确保仅在通信开始时才开始测量,必须将?触发超时设置为infinite。


设置 UART/串行解码器
为了分析 RS-232 信号,使用了UART/串行解码器 I/O。通过单击对象树中的IOs创建一个,选择Decode然后选择UART / Serial decoder。
通过将 Ch1、TxD 拖到对象树中的串行解码器接收器上,将其连接到串行解码器。
要显示解码的 UART/串行消息,使用表接收器。通过单击对象树中的Sinks然后单击Table创建一个。通过将 UART/串行解码器拖到对象树中的表接收器上,将其连接到表接收器。
端口设置
双击 UART / Serial decoder I/O 打开其设置窗口,为解码器设置端口设置。


电平和迟滞
对于正常的串行通信,所有高于Level的信号电平都被认为是逻辑“0”,所有低于Level - Hysteresis的信号电平都被认为是逻辑“1”。解码器可以根据测量数据检测电平和迟滞,或者用户可以设置将用作电平和迟滞的电压。通常,Auto level 和 hysteresis 都可以,因此启用Auto detect level / hysteresis。
倒置
对于正常的串行通信,逻辑“0”由高电压表示,逻辑“1”由低电压表示。有时这是相反的,逻辑“1”是高电压,逻辑“0”是低电压。在我们的示例中,我们使用标准 RS-232,因此禁用Invert。
波特率
串口解码器可以自动判断被测信号的波特率。但是,它要求被测信号中的边沿数量最少,这意味着通信必须足够长。解码器也可以设置为固定波特率。在该设置中,解码器将使用预设波特率开始分析数据。在我们的示例中,使用的波特率为 110。将解码器的波特率设置为110。
数据位
串行通信可以为每个传输的“字”使用不同数量的数据位。在我们的示例中,使用了 8 个数据位。将解码器的数据位数设置为8。
平价
串行通信可以使用不同种类的奇偶校验来验证传输数据的正确性。在我们的示例中,没有使用奇偶校验。将解码器的奇偶校验设置为None。
停止位
串行通信可以使用不同数量的停止位来指示传输“字”的结束。在我们的示例中,使用了 1 个停止位。将解码器的停止位数设置为1。
附加设置与解码 RS232 无关,因此可以忽略。
准备测量
现在一切都已正确设置,在终端程序中键入一个词以创建串行通信。仪器将捕获此通信,串行解码器将对其进行分析和解码。


在我们的示例中,“tiepie”一词由串行解码器输入、测量和转换。解码后的信息如表所示。
要清除表格以进行新的测量,请按??清除表格按钮。
UART/串行解码器可以在默认情况下未启用的表格中的列中显示更多信息。单击?列选择按钮以启用或禁用表中的列。
当通信块比表格长时,不可能看到附加的所有文本。该表具有自动滚动功能,始终确保底线可见。要切换此功能,请单击?自动滚动按钮。
要将表的内容保存到文件中,请按??另存为?按钮。
要避免表格隐藏在其他窗口后面,请按??总在最前面按钮。
清理乱信号
在工业环境中,测量信号可能非常“乱”,导致串行解码器无法正确解码通信。?清理乱信号可以提高串行解码器正确解码信号的能力。


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