技术文章
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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 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。
北京迪阳世纪科技有限公司提供全系列产品 请看官网：www.pc17.com.cn
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
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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