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隨著計(jì)算機(jī)在工業(yè)的廣泛應(yīng)用控制局域網(wǎng)絡(luò)也深入應(yīng)用到各行各業(yè)之中現(xiàn)行的諸多控制系統(tǒng)若采用單機(jī)控制方式已越來(lái)越難以滿足設(shè)備控制的要求因?yàn)橥覀兯刂频脑O(shè)備只是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)基本單元它既需要外部輸入一些必要的信息同時(shí)也需要向外部輸出自身的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)所有這些都要求我們采用控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將眾多設(shè)備有機(jī)地連成一體以保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行目前在我國(guó)應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線中RS-485/RS-422 使用Zui為普遍當(dāng)用戶要將基于標(biāo)準(zhǔn)的RS-232 接口設(shè)備如PC 機(jī)連接至由RS-485/RS-422 構(gòu)成的通訊網(wǎng)絡(luò)時(shí)則必須作RS-232和RS-485/RS-422之間的電平轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)的做法是在設(shè)備內(nèi)擴(kuò)展一個(gè)通訊適配卡由通訊適配卡實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換內(nèi)部主機(jī)再通過(guò)并行總線讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)顯然這種設(shè)計(jì)方法存在下列缺點(diǎn)
A．由于適配卡是基于某一種總線標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展的而不是基于RS-232電平標(biāo)準(zhǔn)所以其應(yīng)用范圍受到限制只能一種適配卡適用一種總線如ISA 適配卡不可能插入STD總線或用戶自定義的總線其通用性較差
B．雖然實(shí)現(xiàn)的僅僅是電平轉(zhuǎn)換但是由于需要考慮與擴(kuò)展總線的接口和增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的UART 并且需要占用系統(tǒng)的其它寶貴資源使硬件和軟件變得過(guò)于復(fù)雜
C．復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)大大增加了元器件的數(shù)目和電路板面使適配卡的成本過(guò)高
D．由于采用內(nèi)置插卡方式使變更通信方式比較麻煩如將半雙工通信方式設(shè)置為全雙工方式等另外維修和測(cè)試也比較麻煩
E．對(duì)于現(xiàn)有的基于RS-232的設(shè)備在無(wú)法變動(dòng)系統(tǒng)軟件和硬件的情況下顯然適配卡無(wú)法將這些設(shè)備連成基于RS-485或RS-422通信網(wǎng)絡(luò)的分布式系統(tǒng)為了克服上述缺點(diǎn)同時(shí)考慮到RS-232 接口的自身特點(diǎn)我們?cè)O(shè)計(jì)了一種小巧的無(wú)須外部供電的智能收發(fā)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)RS-232和RS-485/RS-422之間的電平轉(zhuǎn)換
2. 功能描述及結(jié)構(gòu)框圖
本智能轉(zhuǎn)換器作為一個(gè)獨(dú)立的電平轉(zhuǎn)換控制器涉及線上取電發(fā)送和接收狀態(tài)的智能切換通信方式設(shè)置RS-232電平與RS-485/RS-422電平之間的轉(zhuǎn)換等方面具體描述如下
A．從RS-232接口上取電
由于不采用外部供電方式則必須從RS-232接口線取電為內(nèi)部元器件供電我們知道標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口定義中TXD RTS和DTR是RS-232電平輸出設(shè)計(jì)一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器從這些信號(hào)上能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供一定的電源功率．
B．低功耗微處理器
微處理器通過(guò)監(jiān)測(cè)TXD信號(hào)的變化決定是否允許數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收另外有關(guān)通信方式波特率和半/雙工工作方式選擇也是通過(guò)TXD 信號(hào)或I/O 口來(lái)設(shè)定的
C．RS-232電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換
D．RS-485/RS-422電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)