Описание интерфейса RS-232, формат используемых разъемов и назначение выводов, обозначения сигналов, протокол обмена данными.
Общее описание
Интерфейс RS-232, совсем официально называемый "EIA/TIA-232-E", но более известный как интерфейс "COM-порта", ранее был одним из самых распространенных интерфейсов в компьютерной технике. Он до сих пор встречается в настольных компьютерах, несмотря на появление более скоростных и "интеллектуальных" интерфейсов, таких как USB и FireWare. К его достоинствам с точки зрения радиолюбителей можно отнести невысокую минимальную скорость и простоту реализации протокола в самодельном устройстве.
Физический интерфейс реализуется одним из двух типов разъемов: DB-9M или DB-25M, последний в выпускаемых в настоящее время компьютерах практически не встречается.
Назначение выводов 9-контактного разъема
|
9-контактная вилка типа DB-9M Нумерация контактов со стороны штырьков Направление сигналов указано относительно хоста (компьютера) |
|
Назначение выводов 25-контактного разъема
|
|
Из таблиц видно, что 25-контактный интерфейс отличается наличием полноценного второго канала приема-передачи (сигналы, обозначенные "#2"), а также многочисленных дополнительных управляющих и контрольных сигналов. Однако, часто, несмотря на наличие в компьютере "широкого" разъема, дополнительные сигналы на нем просто не подключены.
Электрические характеристики
Логические уровни передатчика: "0" - от +5 до +15 Вольт, "1" - от -5 до -15 Вольт.
Логические уровни приемника: "0" - выше +3 Вольт, "1" - ниже -3 Вольт.
входное сопротивление приемника не менее 3 кОм.Данные характеристики определены стандартом как минимальные, гарантирующие совместимость устройств, однако реальные характеристики обычно существенно лучше, что позволяет, с одной стороны, питать маломощные устройства от порта (например, так спроектированы многочисленные самодельные data-кабели для сотовых телефонов), а с другой - подавать на вход порта инвертированный TTL-уровень вместо двуполярного сигнала.
Описание основных сигналов интерфейса
CD - Устройство устанавливает этот сигнал, когда обнаруживает несущую в принимаемом сигнале. Обычно этот сигнал используется модемами, которые таким образом сообщают хосту о обнаружении работающего модема на другом конце линии.
RXD - Линия приема хостом данных от устройства. Подробно описана в разделе "Протокол обмена данными".
TXD - Линия передачи хостом данных к устройству. Подробно описана в разделе "Протокол обмена данными".
DTR - Хост устанавливает этот сигнал, когда готов к обмену данными. Фактически сигнал устанавливается при открытии порта коммуникационной программой и остается в этом состоянии все время, пока порт открыт.
DSR - Устройство устанавливает этот сигнал, когда включено и готово к обмену данными с хостом. Этот и предыдущий (DTR) сигналы должны быть установлены для обмена данными.
RTS - Хост устанавливает этот сигнал перед тем, как начать передачу данных устройству, а также сигнализирует о готовности к приему данных от устройства. Используется при аппаратном управлении обменом данными.
CTS - Устройство устанавливает этот сигнал в ответ на установку хостом предыдущего (RTS), когда готово принять данные (например, когда предыдущие присланные хостом данные переданы модемом в линию или есть свободное место в промежуточном буфере).
RI - Устройство (обычно модем) устанавливает этот сигнал при получении вызова от удаленной системы, например при приеме телефонного звонка, если модем настроен на прием звонков.
Протокол обмена данными
В протоколе RS-232 существуют два метода управления обменом данных: аппаратный и программный, а также два режима передачи: синхронный и асинхронный. Протокол позволяет использовать любой из методов управления совместно с любым режимом передачи. Также допускается работа без управления потоком, что подразумевает постоянную готовность хоста и устройства к приему данных, когда связь установлена (сигналы DTR и DSR установлены).
Аппаратный метод управления реализуется с помощью сигналов RTS и CTS. Для передачи данных хост (компьютер) устанавливает сигнал RTS и ждет установки устройством сигнала CTS, после чего начинает передачу данных до тех пор, пока сигнал CTS установлен. Сигнал CTS проверяется хостом непосредственно перед началом передачи очередного байта, поэтому байт, который уже начал передаваться, будет передан полностью независимо от значения CTS. В полудуплексном режиме обмена данными (устройство и хост передают данные по очереди, в полнодуплексном режиме они могут делать это одновременно) снятие сигнала RTS хостом означает его переход в режим приема.
Программный метод управления заключается в передаче принимающей стороной специальных символов остановки (символ с кодом 0x13, называемый XOFF) и возобновления (символ с кодом 0x11, называемый XON) передачи. При получении данных символов передающая сторона должна соответственно остановить передачу или возобновить ее (при наличии данных, ожидающих передачи). Этот метод проще с точки зрения реализации аппаратуры, однако обеспечивает более медленную реакцию и соответственно требует заблаговременного извещения передатчика при уменьшении свободного места в приемном буфере до определенного предела.
Синхронный режим передачи подразумевает непрерывный обмен данными, когда биты следуют один за другим без дополнительных пауз с заданной скоростью. Этот режим COM-портом не поддерживается .
Асинхронный режим передачи состоит в том, что каждый байт данных (и бит контроля четности, в случае его наличия) "оборачивается" синхронизирующей последовательностью из одного нулевого старт-бита и одного или нескольких единичных стоп-битов. Схема потока данных в асинхронном режиме представлена на рисунке.
Один из возможных алгоритмов работы приемника следующий:
- Ожидать уровня "0" сигнала приема (RXD в случае хоста, TXD в случае устройства).
- Отсчитать половину длительности бита и проверить, что уровень сигнала все еще "0"
- Отсчитать полную длительность бита и текущий уровень сигнала записать в младший бит данных (бит 0)
- Повторить предыдущий пункт для всех остальных битов данных
- Отсчитать полную длительность бита и текущий уровень сигнала использовать для проверки правильности приема с помощью контроля четности (см. далее)
- Отсчитать полную длительность бита и убедиться, что текущий уровень сигнала "1".
При вычислении последовательный порт представляет собой последовательный интерфейс связи, через который информация передается или выдается за раз. На протяжении большей части истории персональных компьютеров данные передавались через последовательные порты на устройства, такие как модемы, терминалы и различные периферийные устройства.
Хотя такие интерфейсы, как Ethernet, FireWire и USB, все отправляют данные в виде последовательного потока, термин «последовательный порт» обычно идентифицирует аппаратное обеспечение, более или менее совместимое со стандартом RS-232, предназначенное для взаимодействия с модемом или с аналогичной связью Устройства.
Современные компьютеры без последовательных портов могут потребовать конвертеры с последовательным интерфейсом, чтобы обеспечить совместимость с последовательными устройствами RS-232. Серийные порты все еще используются в таких приложениях, как системы промышленной автоматизации, научные приборы, системы продаж и некоторые промышленные и потребительские товары. Серверные компьютеры могут использовать последовательный порт в качестве консоли управления или диагностики. Сетевое оборудование (например, маршрутизаторы и коммутаторы) часто используют последовательную консоль для конфигурации. Серийные порты по-прежнему используются в этих областях, поскольку они просты, дешевы, а их консольные функции высоко стандартизированы и широко распространены.
Распиновка COM порта(RS232)
Существует 2-е разновидности com порта, 25-и пиновый старый разъем и сменившей его более новый 9-и пиновый разъем.
Ниже приведена схема типового стандартного 9-контактного разъема RS232 с разъемами, этот тип разъема также называется разъемом DB9.
- Обнаружение несущей(DCD).
- Получение данных(RXD).
- Передача данных(TXD).
- Готовность к обмену со стороны приемника(DTR).
- Земля(GND).
- Готовность к обмену со стороны источника(DSR).
- Запрос на передачу(RTS).
- Готовность к передаче(CTS).
- Сигнал вызова(RI).
RJ-45 к DB-9 Информация о выводе адаптера последовательного порта для коммутатора
Консольный порт представляет собой последовательный интерфейс RS-232, который использует разъём RJ-45 для подключения к управляющему устройству, например ПК или ноутбуку. Если на вашем ноутбуке или ПК нет штыря разъема DB-9, и вы хотите подключить ноутбук или ПК к коммутатору, используйте комбинацию адаптера RJ-45 и DB-9.
| DB-9 | RJ-45 | ||
|---|---|---|---|
| Получение Данных | 2 | 3 | |
| Передача данных | 3 | 6 | |
| Готовность обмену | 4 | 7 | |
| Земля | 5 | 5 | |
| Земля | 5 | 4 | |
| Готовность обмену | 6 | 2 | |
| Запрос на передачу | 7 | 8 | |
| Готовность к передаче | 8 | 1 |
Цвета проводов:
1 Черный
2 Коричневый
3 Красный
4 Оранжевый
5 Желтый
6 Зеленый
7 Синий
8 Серый (или белый)
Иногда приходится решать задачу связи электронного устройства с компьютером, будь то просто обмен данными или удалённое управление. Эта статья описывает, как это можно реализовать, используя последовательный порт. Главным его преимуществом является то, что стандартный программный интерфейс Windows (API) позволяет производить непосредственное управление выходными линиями, давая прямой контроль над ними, и имеет функцию ожидания некоторого события, связанного с COM-портом. Также стандарт RS-232, по которому выполнены COM-порты, допускает подключение и отключение кабелей во время работы устройств (hot plug).
Описание
COM-порт (последовательный порт) – двунаправленный интерфейс, передающий данные в последовательном виде (бит за битом) по протоколу RS-232. Это довольно-таки распространённый протокол, применяемый для связи одного устройства (например, компьютера) с другими посредством проводов длиной до 30м. Уровни логических сигналов здесь отличаются от стандартных: уровень логической единицы – от +5 до +15В, уровень логического нуля – от -5 до -15В, что требует дополнительных преобразований схемы, но обеспечивает хорошую помехоустойчивость.
Рассмотрим 9-пинововый разъём (DB-9M). Ниже представлена его распиновка:
| № вывода | Наименование | Характер сигнала | Сигнал |
| 1 | DCD | Входной | Data carrier detect |
| 2 | RxD | Выходной | Transmit data |
| 3 | TxD | Входной | Receive data |
| 4 | DTR | Выходной | Data terminal ready |
| 5 | GND | - | Ground |
| 6 | DSR | Входной | Data set ready |
| 7 | RTS | Выходной | Request to send |
| 8 | CTS | Входной | Clear to send |
| 9 | RI | Входной | Ring indicator |
Больше всего нас будут интересовать пины 2 (передача данных),3 (приём данных) и 5 (земля). Это минимальный набор для возможности двухстороннего общения приборов.
Подробно останавливаться на описании протокола не буду. Для этого есть ГОСТ’ы и т.п. Поэтому мы пойдём дальше и поговорим о том, как же управлять этим зверем.
Применение
Как уже говорилось, уровни ЛС RS-232 отличаются от стандартных уровней ТТЛ. Следовательно, нам необходимо как-то преобразовывать величины напряжений. Т.е. сделать 5В из +15В и 0В из -15В (и наоборот). Один из способов (и, наверное, самый простой) – использование специальной микросхемы MAX232. Она проста в понимании и одновременно может преобразовывать два логических сигнала.
Ниже приведена схема её включения:
Думаю, трудностей быть не должно. Это один из вариантов использования этой микросхемы: передача данных с микроконтроллера на ЭВМ и наоборот. Передаваемый сигнал поступает на ножки Tx IN с одной стороны и на Rx IN с другой. Входные сигналы снимаются с Tx OUT и Rx OUT соответственно.
Программирование
Для начала поговорим о программировании портов на низком уровне. Так будет более правильно. Я очень много нервов потратил, разбираясь с этим интерфейсом, пока не начал вникать в принцип его работы на более низком уровне, нежели простая передача символов. Если будет понятно это, значит и с языками высокого уровня проблем не будет.
Ниже представлены адреса COM-портов, с которыми нам придётся работать:
| Название порта | Адрес | IRQ |
| COM 1 | 3F8h | 4 |
| COM 2 | 2F8h | 3 |
| COM 3 | 3E8h | 4 |
| COM 4 | 2E8h | 3 |
Они могут различаться. Установить значения можно в настройках BIOS’а. Это базовые адреса. От них же и будут зависеть адреса регистров, отвечающие за работу портов:
| Адрес | DLAB | Чтение/Запись | Аббревиатура | Название регистра |
| + 0 | =0 | Write | – | Transmitter Holding Buffer |
| =0 | Read | – | Receiver Buffer | |
| =1 | Read/Write | – | Divisor Latch Low Byte | |
| + 1 | =0 | Read/Write | IER | Interrupt Enable Register |
| =1 | Read/Write | – | Divisor Latch High Byte | |
| + 2 | - | Read | IIR | Interrupt Identification Register |
| - | Write | FCR | FIFO Control Register | |
| + 3 | - | Read/Write | LCR | Line Control Register |
| + 4 | - | Read/Write | MCR | Modem Control Register |
| + 5 | - | Read | LSR | Line Status Register |
| + 6 | - | Read | MSR | Modem Status Register |
| + 7 | - | Read/Write | – | Scratch Register |
Первая колонка – адрес регистра относительно базового. Например, для COM1: адрес регистра LCR будет 3F8h+3=3FB. Вторая колонка – DLAB (Divisor Latch Access Bit) бит, определяющий разное назначение для одного и того же регистра.. Т.е. он позволяет оперировать 12-ю регистрами, используя всего 8 адресов. Например, если DLAB=1, то, обращаясь по адресу 3F8h, мы будем устанавливать значение младшего байта делителя частоты тактового генератора. Если же DLAB=0, то, обращаясь по тому же адресу, в этот регистр будет записан передаваемый или принятый байт.
“Нулевой” регистр
Ему соответствуют регистры приёма/передачи данных и установки коэффициента делителя частоты генератора. Как уже было сказано выше, если DLAB=0, то регистр используется для записи принимаемых/передаваемых данных, если же он равен 1, то устанавливается значение младшего байта делителя частоты тактового генератора. От значения этой частоты зависит скорость передачи данных. Старший байт делителя записывается в следующую ячейку памяти (т.е. для порта COM1 это будет 3F9h). Ниже приведена зависимость скорости передачи данных от коэффициента делителя:
Interrupt Enable Register (IER)
Если DLAB=0, то он используется как регистр управления прерываниями от асинхронного адаптера, если DLAB=1, то в нём задаётся старший байт делителя частоты тактового генератора.
Interrupt Identification Register (IIR)
Прерывание – это событие, при котором останавливается выполнение основной программы и начинается выполнение процедуры прерываний. Этот регистр определяет тип произошедшего прерывания.
Line Control Register (LCR)
Это управляющий регистр.
| Бит 7 | 1 | Divisor Latch Access Bit – задание скорости обмена данными | ||
| 0 | Обычнй режим (управление прерываниями, приём/передача данных) | |||
| Бит 6 | Имитировать обрыв линии (посылает последовательность из нескольких нулей) | |||
| Биты 3 – 5 | Бит 5 | Бит 4 | Бит 3 | Выбор чётности |
| X | X | 0 | No Parity | |
| 0 | 0 | 1 | Odd Parity | |
| 0 | 1 | 1 | Even Parity | |
| 1 | 0 | 1 | High Parity (Sticky) | |
| 1 | 1 | 1 | Low Parity (Sticky) | |
| Бит 2 | Кол-во стоп-битов | |||
| 0 | 1 стоп-бит | |||
| 1 | 2 стоп-бита при 6,7 или 8 бит данных или 1.5 стоп-бита при 5 битах данных. | |||
| Биты 0 And 1 | Бит 1 | Бит 0 | Число битов данных | |
| 0 | 0 | 5 бит | ||
| 0 | 1 | 6 бит | ||
| 1 | 0 | 7 бит | ||
| 1 | 1 | 8 бит | ||
Проверка чётности подразумевает под собой передачу ещё одного бита – бита чётности. Его значение устанавливается таким образом, чтобы в пакете битов общее количество единиц (или нулей) было четно или нечетно, в зависимости от установки регистров порта. Этот бит служит для обнаружения ошибок, которые могут возникнуть при передаче данных из-за помех на линии. Приемное устройство заново вычисляет четность данных и сравнивает результат с принятым битом четности. Если четность не совпала, то считается, что данные переданы с ошибкой.
Стоп-бит означает окончание передачи данных.
Modem Control Register (MCR)
Регистр управления модемом.
| Бит | Значение |
|---|---|
| 0 | Линия DTR |
| 1 | Линия RTS. |
| 2 | Линия OUT1 (запасная) |
| 3 | Линия OUT2 (запасная) |
| 4 | Запуск диагностики при входе асинхронного адаптера, замкнутом на его выход. |
| 5-7 | Равны 0 |
Line Status Register (LSR)
Регистр, определяющий состояние линии.
| Бит | Значение |
|---|---|
| 0 | Данные получены и готовы для чтения, автоматически сбрасывается при чтении данных. |
| 1 | Ошибка переполнения. Был принят новый байт данных, а предыдущий ещё не был считан программой. Предыдущий байт потерен. |
| 2 | Ошибка чётности, сбрасывается после чтения состояния линии. |
| 3 | Ошибка синхронизации. |
| 4 | Обнаружен запрос на прерывание передачи "BREAK" – длинная строка нулей. |
| 5 | Регистр хранения передатчика пуст, в него можно записать новый байт для передачи. |
| 6 | Регистр сдвига передатчика пуст. Этот регистр получает данные из регистра хранения и преобразует их в последовательный вид для передачи. |
| 7 | Тайм-аут (устройство не связано с компьютером). |
Modem Status Register (MSR)
Регистр состояния модема.
Ну вот и всё. Оперируя этими регистрами, можно напрямую общаться с COM-портом, управлять передачей и приёмом данных. Если вам не хочется возиться с памятью, можно воспользоваться уже готовыми компонентами для различных сред программирования: C++, VB, Delphi, Pascal и т.д. Они интуитивно понятны, поэтому, думаю, здесь не стоит заострять на них внимание.
StopBits
- задает количество стоповых бит. Поле может
принимать следующие значения:
- ONESTOPBIT - один стоповый бит;
- ONE5STOPBIT
- полтора стоповых бита (практически не
используется); - TWOSTOPBIT - два стоповых бита.
После того как все поля структуры DCB заполнены, необходимо
произвести конфигурирование порта, вызвав функцию SetCommState:
BOOL SetCommState(
HANDLE hFile,
LPDCB lpDCB
В случае успешного завершения функция вернет отличное от нуля
значение, а в случае ошибки - нуль.
Второй обязательной структурой для настройки порта является
структура COMMTIMEOUTS. Она определяет параметры временных задержек
при приеме-передаче. Вот описание этой структуры:
typedef struct _COMMTIMEOUTS {
DWORD ReadIntervalTimeout;
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;
DWORD ReadTotalTimeoutConstant;
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;
DWORD WriteTotalTimeoutConstant;
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
Поля структуры COMMTIMEOUTS имеют следующие значения:
- ReadIntervalTimeout
- максимальное временной промежуток
(в миллисекундах), допустимый между двумя считываемыми с
коммуникационной линии последовательными символами. Во время
операции чтения временной период начинает отсчитываться с момента
приема первого символа. Если интервал между двумя
последовательными символами превысит заданное значение, операция
чтения завершается и все данные, накопленные в буфере, передаются
в программу. Нулевое значение данного поля означает, что данный
тайм-аут не используется. - ReadTotalTimeoutMultiplier
- задает множитель (в
умножается на количество запрошенных для чтения символов. - ReadTotalTimeoutConstant
- задает константу (в
операции чтения. Для каждой операции чтения данное значение
плюсуется к результату умножения ReadTotalTimeoutMultiplier на
количество запрошенных для чтения символов. Нулевое значение полей
ReadTotalTimeoutMultiplier и ReadTotalTimeoutConstant означает,
что общий тайм-аут для операции чтения не используется. - WriteTotalTimeoutMultiplier
- задает множитель (в
миллисекундах), используемый для вычисления общего тайм-аута
умножается на количество записываемых символов. - WriteTotalTimeoutConstant
- задает константу (в
миллисекундах), используемую для вычисления общего тайм-аута
операции записи. Для каждой операции записи данное значение
прибавляется к результату умножения WriteTotalTimeoutMultiplier на
количество записываемых символов. Нулевое значение полей
WriteTotalTimeoutMultiplier и WriteTotalTimeoutConstant означает,
что общий тайм-аут для операции записи не используется.
Немного поподробнее о тайм-аутах. Пусть мы считываем из порта 50
символов со скоростью 9 600 бит/с. Если при этом используется 8 бит
на символ, дополнение до четности и один стоповый бит, то на один
символ в физической линии приходится 11 бит (включая стартовый бит).
Значит, 50 символов на скорости 9 600 бит/с будут приниматься
50×11/9600=0,0572916 с
или примерно 57,3 миллисекунды, при условии нулевого интервала
между приемом последовательных символов. Если же интервал между
символами составляет примерно половину времени передачи одного
символа, т. е. 0,5 миллисекунд, то время приема будет
50×11/9600+49×0,0005=0,0817916 с
или примерно 82 миллисекунды. Если в процессе чтения прошло более
82 миллисекунд, то мы вправе предположить, что произошла ошибка в
работе внешнего устройства и можем прекратить считывание, тем самым
избежав зависания программы. Это и есть общий тайм-аут операции
чтения. Аналогично существует и общий тайм-аут операции записи.
Формула для вычисления общего тайм-аута операции, например,
чтения, выглядит так:
NumOfChar x ReadTotalTimeoutMultiplier +
ReadTotalTimeoutConstant
где NumOfChar - число символов, запрошенных для операции чтения.
В нашем случае тайм-ауты записи можно не использовать и
установить их равными нулю.
После заполнения структуры COMMTIMEOUTS, необходимо вызвать
функцию установки тайм-аутов:
BOOL SetCommTimeouts(
HANDLE hFile,
LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts
Поскольку операции передачи-приема ведутся на малой скорости,
используется буферизация данных. Для задания размера буфера приема и
передачи необходимо воспользоваться функцией:
BOOL SetupComm(
HANDLE hFile,
DWORD dwInQueue,
DWORD dwOutQueue
Допустим, вы обмениваетесь с внешним устройством пакетами
информации размером 1024 байта, тогда разумным размером буферов
будет значение 1200. Функция SetupComm интересна тем, что она может
просто принять ваши размеры к сведению, внеся свои коррективы, либо
вообще отвергнуть предложенные вами размеры буферов - в таком случае
эта функция завершится ошибкой.
Приведу пример открытия и конфигурирования последовательного
порта COM1. Для краткости - без определения ошибок. В данном примере
порт открывается для работы со скоростью 9 600 бит/c, используется 1
стоповый бит, бит четности не используется:
#include
. . . . . . . . . .
HANDLE handle;
COMMTIMEOUTS CommTimeOuts;
DCB dcb;
handle = CreateFile(«COM1», GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
NULL, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);
SetupComm(handle, SizeBuffer, SizeBuffer);
GetCommState(handle, &dcb);
dcb.BaudRate = CBR_9600;
dcb.fBinary = TRUE;
dcb.fOutxCtsFlow = FALSE;
dcb.fOutxDsrFlow = FALSE;
dcb.fDtrControl = DTR_CONTROL_HANDSHAKE;
dcb.fDsrSensitivity = FALSE;
dcb.fNull = FALSE;
dcb.fRtsControl = RTS_CONTROL_DISABLE;
dcb.fAbortOnError = FALSE;
dcb.ByteSize = 8;
dcb.Parity = NOPARITY;
dcb.StopBits = 1;
SetCommState(handle, &dcb);
CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout= 10;
CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 1;
// значений этих тайм – аутов вполне хватает для уверенного
приема
// даже на скорости 110 бод
CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 100;
// используется в данном случае как время ожидания
посылки
CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 0;
SetCommTimeouts(handle, &CommTimeOuts);
PurgeComm(handle, PURGE_RXCLEAR);
PurgeComm(handle, PURGE_TXCLEAR);
После открытия порта первым делом необходимо сбросить его, так
как в буферах приема и передачи может находиться “мусор”. Поэтому в
конце примера мы применили ранее не известную нам функцию
PurgeComm:
BOOL PurgeComm(
HANDLE hFile,
DWORD dwFlags
Эта функция может выполнять две задачи: очищать очереди
приема-передачи в драйвере или же завершать все операции
ввода-вывода. Какие именно действия выполнять, задается другим
параметром:
- PURGE_TXABORT
записи, даже если они не завершены; - PURGE_RXABORT
- немедленно прекращает все операции
чтения, даже если они не завершены; - PURGE_TXCLEAR - очищает очередь передачи в драйвере;
- PURGE_RXCLEAR
- очищает очередь приема в
драйвере.
Эти значения можно комбинировать с помощью побитовой
операции OR. Очищать буферы рекомендуется также после ошибок
приема-передачи и после завершения работы с портом.
Настало время для рассмотрения непосредственно операций
чтения-записи для порта. Как и для работы с файлами, используются
функции ReadFile и WriteFile. Вот их прототипы:
BOOL ReadFile(
HANDLE hFile,
LPVOID lpBuffer,
DWORD nNumOfBytesToRead,
LPDWORD lpNumOfBytesRead,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
BOOL WriteFile(
HANDLE hFile,
LPVOID lpBuffer,
DWORD nNumOfBytesToWrite,
LPDWORD lpNumOfBytesWritten,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
Рассмотрим назначение параметров этих функций:
- hFile
- описатель открытого файла коммуникационного
порта; - lpBuffer
- адрес буфера. Для операции записи данные из
этого буфера будут передаваться в порт. Для операции чтения в этот
буфер будут помещаться принятые из линии данные; - nNumOfBytesToRead, nNumOfBytesToWrite
- число ожидаемых
к приему или предназначенных для передачи байт; - nNumOfBytesRead, nNumOfBytesWritten
- число фактически
принятых или переданных байт. Если принято или передано меньше
данных, чем запрошено, то для дискового файла это свидетельствует
об ошибке, а для коммуникационного порта - совсем не обязательно.
Причина в тайм-аутах. - LpOverlapped
- адрес структуры OVERLAPPED, используемой
для асинхронных операций.
В случае нормального завершения функции возвращают значение,
отличное от нуля, в случае ошибки - нуль.
Приведу пример операции чтения и записи:
#include
…………..
DWORD numbytes, numbytes_ok, temp;
COMSTAT ComState;
OVERLAPPED Overlap;
char buf_in = «Hello!»;
numbytes = 6;
// если temp не равно нулю, значит - порт в состоянии
ошибки
if(!temp) WriteFile(handle, buf_in, numbytes,
&numbytes_ok, &Overlap);
ClearCommError(handle, &temp, &ComState);
if(!temp) ReadFile(handle, buf_in, numbytes, &numbytes_ok,
&Overlap);
// в переменной numbytes_ok содержится реальное число
переданных-
// принятых байт
В этом примере мы использовали две неизвестные нам ранее
структуры COMSTAT и OVERLAPPED, а также функцию ClearCommError. Для
нашего случая связи “по трем проводам” структуру OVERLAPPED можно не
рассматривать (просто использовать, как в примере). Прототип функции
ClearCommError имеет вид:
BOOL ClearCommError(
HANDLE hFile,
LPDWORD lpErrors,
LPCOMSTAT lpStat
Эта функция сбрасывает признак ошибки порта (если таковая имела
место) и возвращает информацию о состоянии порта в структуре
COMSTAT:
typedef struct _COMSTAT
DWORD fCtsHold:1;
DWORD fDsrHold:1;
DWORD fRlsdHold:1;
DWORD fXoffHold:1;
DWORD fXoffSent:1;
DWORD fEof:1;
DWORD fTxim:1;
DWORD fReserved:25;
DWORD cbInQue;
DWORD cbOutQue;
} COMSTAT, *LPCOMSTAT;
Нам могут пригодиться два поля этой структуры:
- CbInQue
- число символов в приемном буфере. Эти символы
приняты из линии, но еще не считаны функцией ReadFile; - CbOutQue
- число символов в передающем буфере. Эти
символы еще не переданы в линию.
Остальные поля данной структуры содержат информацию об
ошибках.
И наконец, после завершения работы с портом его следует закрыть.
Закрытие объекта в Win32 выполняет функция CloseHandle:
BOOL CloseHandle(
HANDLE hObject
На нашем сайте вы можете найти полный текст класса для работы с
последовательным портом в асинхронном режиме “по трем проводам”, а
также пример программы с использованием этого класса. Все это
написано под Builder С++, но, поскольку используются только функции
API Win32, текст программы легко изменить под любой компилятор С++.
Возможно также, что класс написан не совсем “по правилам” - прошу
извинить, автор не является “правильным” программистом и пишет так,
как ему удобно J .
Всех приветствую вновь на страницах своего блога и сегодня хочу рассказать, как подключить com порт usb в Windows . Поговорим, что это такое и для чего используется. Я думаю для начинающих сетевых администраторов, да и просто для продвинутых пользователей это будет интересно, для меня в свое время это было просто какой-то магией, позволяющая настраивать серверное оборудование.
Что подключают через com порт
Через com порт ранее подключали модемы, мышки. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, кассовыми аппаратами, с приборами систем безопасности объектов, а также с многими прочими устройствами.
С помощью COM-порта можно соединить два компьютера, используя так называемый «нуль-модемный кабель» (см. ниже). Использовался со времен MS-DOS для перекачки файлов с одного компьютера на другой, в UNIX для терминального доступа к другой машине, а в Windows (даже современной) - для отладчика уровня ядра.
Но в сетевом мире через com порт подключаются к консольному порту сетевых устройств (коммутаторов, роутеров, таких брендов как Cisco или Juniper)
Какая схема подключения к коммутаторам через последовательный порт. Есть переходники, например от фирмы st-lab На одном конце USB который вы подключаете к компьютеру, а второй это com порт.
Установка драйверов com порт usb в Windows
К сожалению в Windows подключенные устройства, usb to com не всегда автоматически устанавливаются в системе, и приходится искать для них драйвера. Если вы покупали его сами, то в комплекте шел диск с драйверами, и можно воспользоваться им, если его нет, то смотрим как найти драйвера.
Открываем диспетчер устройств в Windows. Если не знаете как, то нажмите CTR+Pause breake, либо нажмите Win+R и в окне выполнить введите devmgmt.msc. Как видите у меня в разделе Порты (COM и LPT) нашелся на третьем COM порту неизвестный провод, и драйверов для него не нашлось у системы, о чем говорит нам желтый значок.
Переходим в свойства данного устройства и выбираем ИД оборудования, у вас будет, что то по типу usb\VID_067B&PID_2303&REV_0300, вот его вы копируете и ищите в гугле или яндексе.
После чего щелкаем правым кликом по устройству в диспетчере устройств и выбираете установить драйвера, указываете до них путь и ставите, если все ок, то у вас пропадет значок предупреждения.
Далее вы уже можете использовать возможности com порта, с помощью таких утилит на подобие Putty, где вы выбираете пункт Serial и указываете нужный порт Com порта, посмотреть его можно в том же диспетчере устройств.
Надеюсь вы научились и разобрались как подключать com порт usb в Windows.
