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西門子模塊6ES7321-1BH02-0AA0原裝正品 |
| 點擊次數(shù)：372 發(fā)布時間：2023/10/19 |
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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司 |
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4.2. RS-232接口
本轉(zhuǎn)換器只需要一片單發(fā)/單收RS-232接口就可以滿足要求但必須要求+3V單電源工作工作電流盡可能地小的接口電路MAX3221/MAX3221E 帶15kVESD保護剛好能夠滿足上述要求具有1TX/1RX 其工作電壓+3V至+5.5V, 僅1 A的靜態(tài)電流負載電流小于I2=2mA
4.3. RS-485/RS-422接口
為兼顧RS-485/RS-422 接口中半雙工和全雙工的要求本轉(zhuǎn)換器采用MAX3491 作為RS-485/RS-422 接口電路其主要指標為+3V 至+3.6V 單電源工作工作電流1mA,驅(qū)動60負載時半雙工時兩個120 終端匹配電阻的并聯(lián)值峰值電流可達I3=3V/60 =50mA半雙工和全雙工工作方式是通過跳線器來設(shè)置的見圖3
4.4. 微處理器
在本轉(zhuǎn)換器中微處理器所要完成的任務很簡單僅需要幾根I/O 線即可實現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置和發(fā)送使能的自動控制實際選擇中采用Microchip公司的PIC12C508A其主要指標為工作電流I4<1.0mA(工作電壓3V 頻率4MHz),6 條I/O 線512kByte 的ROM 其中GP0 GP1 GP4和GP5四個引腳設(shè)定對應于16 種常用波特率300 600 1200至38.4Kbps等8 種以及900 1800 至115.4Kbps等8種的延時時間GP3對應于10位或11位串行數(shù)據(jù)格式GP2為TXD輸入用來檢測UART何時發(fā)送和停止數(shù)據(jù)GP1為復用輸出引腳用來控制MAX3491的發(fā)送使能控制端GP0也為復
本轉(zhuǎn)換器的最大電流總和<I1+I2+I3+I4=0.12+2.0+ 50.0+1.0=53.12mA 小于DC-DC轉(zhuǎn)換器的最小輸出電流54.4mA 因而通過RS-232信號線為本電路供電是可行的實際上由于輸入電源端的儲能電容E1 和TXD 為負電平時能夠為電路補充一定的功率所以設(shè)計上留有較大的電源功率裕量
5. 軟件設(shè)計
本轉(zhuǎn)換器的軟件設(shè)計較為簡單微處理器復位后將所有的I/O 口設(shè)為輸入并讀入所有的I/O 狀態(tài)保存到寄存器將GP2 和GP3 改設(shè)為輸出狀態(tài)并輸出低電平使RS-485/RS-422 接口處于禁止發(fā)送允許接收的狀態(tài)CPU 根據(jù)GPIO 的初始狀態(tài)確定出用戶設(shè)定的通訊波特率和串行數(shù)據(jù)格式從而預置內(nèi)部的延時設(shè)定CPU 檢測到UART開始通訊后打開發(fā)送使能經(jīng)內(nèi)部預置延時后開始在一個位寬時間內(nèi)檢測是否有下一個起始位到來如檢測到則重新延時等待否則關(guān)閉發(fā)送使能結(jié)束當前通訊重新檢測UART的起始位對于半雙工通訊方式允許發(fā)送使能前應該關(guān)閉接收使能而在發(fā)送使能關(guān)閉后才打開接收使能對于全雙工通訊方式其接收使能可以不受此信號控制而可以直接通過跳線接地始終允許接收
6. 結(jié)論
在本RS-232到RS-485/RS-422接口的智能轉(zhuǎn)換器設(shè)計中除了本身這個產(chǎn)品具有較高的應用價值外文中所涉及的RS-232信號線供電方案由于其高效率大電流輸出能力在許多基于RS-232 接口的應用中都能夠很好地滿足應用另外這種智能控制RS-485/RS-422 接口的收發(fā)使能的思想在擴展基于RS-485/RS-422 接口的網(wǎng)絡分支及延伸通訊距離都能夠得到很好的應用
要單片機完成一項基本任務，必須將任務分解成一些具體步驟，再要求它去逐項執(zhí)行每個步驟，還要對它下命令。該命令在單片機術(shù)語中稱為“指令"(Inetruction)。完成一項任務所需的所有指令的有序集合就稱為“程序"(Programm)。這些指令要預先一條一條順序地放到單片機的程序存貯器中，單片機在運行時，片中的CPU從程序存貯器中逐條有序取出指令，執(zhí)行指令，并將有關(guān)指令執(zhí)行完畢，即可完成既定任務。
不同種類的單片機有不同的一套命令(即所謂“指令系統(tǒng)")。PIC系列的單片機其指令系統(tǒng)與51系列的不同。PIC16F84有30余條指令構(gòu)成的指令系統(tǒng)。每條指令由14位(bit)構(gòu)成，這些位是二進制碼的0和1，如果要使16F84端口B的B0位輸出高電平，以點亮一只發(fā)光二極管LED，而B口的其余各位仍保持低電平，則需要使單片機執(zhí)行下列各條指令(機器碼)：
11000000000000
00000001100110
11000000000001
00000010000110
10100000000100
早先的技術(shù)人員就是用這樣的二進制碼來編寫程序的。上列程序，看起來像天書，很費解，但它能指揮單片機的運作。因為單片機實際上是一種復雜的數(shù)字邏輯電路。我們都知道，要數(shù)字電路運作，必須相應輸入高、低電平，對正邏輯而言，高電平為1，低電平為0。上述指令順序在不同的數(shù)位上出現(xiàn)的0和1，經(jīng)譯碼后，即可完成各種不同的運作，逐步完成單片機所要執(zhí)行的任務，如點亮一個LED。
上述各條指令的寫法，雖然是面向單片機，是用來直接指示單片機該如何運作的。因此，這種由0、1組成的指令稱為機器語言。
實際上，這種由二進碼構(gòu)成的指令集不但難讀懂，而且用來編程也有困難。因為程序往往不是從頭到尾順序執(zhí)行，有時還需中途轉(zhuǎn)移到其它單元執(zhí)行一段程序后再返回來。而指令是一條一條順序存放在存貯器各個單元內(nèi)的。因此，如果要轉(zhuǎn)移，需指明具體轉(zhuǎn)到哪個單元，即要寫出該單元的地址。但在編寫程序時，該程序有多長，具體要放到哪些單元中，都是未知數(shù)，又怎能具體指明要轉(zhuǎn)到哪個單元呢?
由于用機器語言會使程序難寫、難讀，后來一種新型的語言形式——匯編語言就問世了。使用這種語言寫程序較方便，也比較容易讀懂。不過，和機器語言一樣，不同類型的單片機有不同的匯編語言。就如不同地區(qū)的人有不同的方言一樣。在匯編語言中，轉(zhuǎn)移地址是用符號來表示的。現(xiàn)在，我們把上面由機器語言寫成的程序改寫成由匯編語言構(gòu)成的程序：
movlw B‘00000000’
tris PORT B
movlw B‘00000001’
movwf PORT B
fin： goto fin [NextPage]
上列各條指令實際上是英語縮寫和一些數(shù)組成的。如第一條中的movlw就是move Literal to w的縮寫，其意義為照原樣移入工作寄存器W，而“原樣"就是后接引號內(nèi)的數(shù)字‘00000000’。引號前的B表示后續(xù)的是二進制數(shù)。第二句是將W內(nèi)的數(shù)復制到B口的三態(tài)(tri－state)控制寄存器中，以設(shè)定B口為輸出，然后將00000001送入W中，再復制到B口；最后執(zhí)行一條無限循環(huán)語句以保持B口的狀態(tài)不變。從單片機外部看去，16F84的第6腳(即B0)維持為高電平，以點亮LED。
由上例可知，匯編語言較之機器語言要好懂得多。同時，最后一句自身循環(huán)也是一種轉(zhuǎn)移語句，轉(zhuǎn)移目的地就是此句所在單元地址，如用機器語言，就難以標出具體地址，而用匯編語言助記符fin即可替代
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