RS 232 中断信号

Question

我有一个RS232信号捕获设备。 而且效果很好。

我需要一些帮助来理解数据。 基本上我们购买它是因为我们正在处理 80 年代末使用串行通信的机器控制器。 尽管知道端口参数，但我们运气不佳。

从我转储的数据来看，机器控制正在使用中断信号作为其协议的一部分。 我在使用 VB 和 MSComm 复制它时遇到问题。 我知道如何切换中断信号以及打开和关闭。 但我不确定我应该用它做什么。 我应该为发送的每个字节数据保留它。 或者发送一个字节的数据然后进行切换。

我也很困惑我应该如何从控制器接收任何数据。 当中断打开时我是否切换标志，然后当它关闭时读取输入？

Answer 1

迈克尔·伯尔 (Michael Burr) 对休息工作方式的描述是准确的。 通常，发送“中断”信号的时间明显长于一个字符的时间。

如今，“Break”在串行通信中很少使用，但最常见的用途是作为提供数据包同步的“廉价”方式。 “Break”可以在数据包开始之前发送，以提醒接收者新的数据包正在路上（并允许其重置缓冲区等），或者在数据包结束时发送，以表明不再需要数据。 它是一种“元字符”，因为它允许您保留数据包内容的 8 位或 7 位值的完整范围，而不必担心如何描述数据包的开头或结尾。

要发送中断，通常您可以调用 SetCommBreak ，等待适当的时间（例如，9600 波特率下大约 2 毫秒），然后调用 ClearCommBreak。 当然，在此期间您不能发送任何其他内容。

因此，假设协议要求在数据包开始处“中断”，我会这样做（抱歉伪代码）：-

procedure SendPacket(CommPort port, Packet packet)
{
    SetCommBreak(port)
    Sleep(2);  // 2 milliseconds - assuming 9600 baud. Pro-rata for others
    ClearCommBreak(port)

    foreach(char in packet)
        SendChar(port, char)
}

接收器的伪代码更加困难，因为您必须对传入数据包做出大量​​假设格式和用于接收中断的 API 调用。 这次我将用 C 语言编写，并假设存在一个虚函数。 WaitCommEvent 可能是处理传入中断的关键。

bool ReadCharOrBreak(char *ch); // return TRUE if break, FALSE if ch contains received char

我们还将假设固定长度的 100 字节数据包，在每个数据包之前发送“break”。

void ReadAndProcessPackets()
{
  char buff[100];
  int count;

  count = 0;

while (true)
{
  char ch;
  if (ReadcharOrBreak(ch))
    count = 0; // start of packet - reset count
  else 
  {
     if (count < 100)
     {
       buff[count++] = ch;
       if (count == 100)
         ProcessPacket(buff);
     }
     else 
       Error("too many bytes rx'd without break")
  } 
} 

警告 - 完全未经测试，但应该可以让您了解...

有关使用 Break 的协议示例，请查看 DMX-512 舞台灯光协议。

数据包的开始由
一个 Break 后跟一个“mark”（a
逻辑一）被称为“标记后
中断”(MAB)。中断信号结束
一个数据包和下一个数据包的开始。
它导致接收器启动
接待。 分手后达到513
插槽已发送。

Answer 2

中断信号是无效字符。 当RS-232线路空闲时，电压处于“标记”（或“1”）状态（如果我没记错的话，是-12伏）。 发送字符时，协议将线路切换到“空格”（或“0”）状态并持续一位时间（起始位），然后根据数据（数据位）和任何奇偶校验位切换信号。 然后，它将线路保持在空闲/标记（或 1）状态，持续数个由停止位定义的位，这通常是可配置的（根据我的经验，通常为 1 个停止位）。

由于在数据字符之间总有一段时间该行处于标记状态，因此总是可以识别字符的开头。 这也意味着线路可以处于空间状态的最长时间为：

1 start bit + however many data bits + a parity bit (if any)

中断信号定义为将线路保持在空间状态的时间长于该时间段 - 没有有效的数据字节可以做到这一点，因此中断“字符”并不是真正的字符。 这是一个特殊的信号。

至于何时需要发出中断信号完全取决于所使用的协议。

Answer 3

“中断”的目的是当线路同步完全混乱时。

我应该为发送的每个字节数据保留它。 或者发送一个字节的数据然后进行切换。

尝试发送一个很好的长“中断”信号（500 毫秒？），然后稍等一下（50 毫秒？），然后发送数据。

Answer 4

发送中断可以通过以下方式实现：

• 降低发送0x00的码率
• ，看起来像中断。
• 将比特率改回来。

在中断期间，由于比特率不正确，将无法接收数据。

我将其用于 Linbus 通信，该通信具有 1 个主发送中断，然后将 0x55 作为同步。

Answer 5

我帮助朋友用C#实现了Comm Break，

它可以用作扩展方法：

System.IO.Ports.SerialPort myPort = new System.IO.Ports.SerialPort("COM1");
              //... serial communications code
            myPort.SendCOMMbreak(5); //sends a break for rougly 5ms

或者直接调用：

RS232_Com_Break.UseWinAPItoSendBreak("COM1", 5); //aquires serial port and sends a break for rougly 5ms

下面是支持类的完整代码：

using System;
using System.IO.Ports;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Threading;

public static class RS232_Com_Break
{
    /*===================================================================================
     *  EXTENSION METHOD TO HOLD THE VOLTAGE ON A COMM PORT HIGH FOR X(ms), 
     *     for talking to old devices that need an RS232 "break" signal sent.
     *     
     *          1/5/23 Blue Mosaic Software ~mwr
     *          
     *       Use:   System.IO.Ports.SerialPort myPort = new System.IO.Ports.SerialPort("COM1");
     *              ... serial communications code
     *             myPort.SendCOMMbreak(5); //sends a break for rougly 5ms
     *
     *        Or: RS232_Com_Break.UseWinAPItoSendBreak("COM1", 5); //aquires serial port and sends a break for rougly 5ms
     * ==================================================================================*/


    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    [return: MarshalAsAttribute(UnmanagedType.Bool)]
    static extern bool SetCommBreak([InAttribute] IntPtr fileHandle);

    [DllImport("kernel32.dll")]
    static extern bool ClearCommBreak(IntPtr hFile);

    public const short FILE_ATTRIBUTE_NORMAL = 0x80;
    public const short INVALID_HANDLE_VALUE = -1;
    public const uint GENERIC_READ = 0x80000000;
    public const uint GENERIC_WRITE = 0x40000000;
    public const uint CREATE_NEW = 1;
    public const uint CREATE_ALWAYS = 2;
    public const uint OPEN_EXISTING = 3;

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    static extern IntPtr CreateFile(string lpFileName, uint dwDesiredAccess,
        uint dwShareMode, IntPtr lpSecurityAttributes, uint dwCreationDisposition,
        uint dwFlagsAndAttributes, IntPtr hTemplateFile);

    [DllImport("kernel32.dll")]
    static extern public bool CloseHandle(IntPtr hObject);


    /// <summary>
    /// Extension method to reset a serial port. Holds Port high (+5vdc) for the duration requested.
    ///    should work with an open or closed port.
    /// </summary>
    /// <param name="oPort"></param>
    public static void SendCOMMbreak(this SerialPort oPort, int milliseconds)
    {
        // I think it takes 1 ms to set and clear the break.
        int iPauseLength = milliseconds > 1 ? milliseconds - 1 : 1;

        //little management to insure the port is free.
        if (oPort.IsOpen)
        {
            oPort.Close();
            UseWinAPItoSendBreak(oPort.PortName, iPauseLength);
            oPort.Open();
        }
        else
        {
            UseWinAPItoSendBreak(oPort.PortName, iPauseLength);
        }
    }

    /// <summary>
    /// All the windows API calls are here, so this would be the code to use if 
    ///     not using the .NET System.IO.Ports.SerialPort object.
    /// </summary>
    /// <param name="sPortName">The name of the COM port</param>
    /// <param name="iPauseLengthMS">pause time in milliseconds</param>
    public static void UseWinAPItoSendBreak(string sPortName, int iPauseLengthMS)
    {
        //get a handle to the port.  Once we have done this sucessfully, it is unavalible elsewhere
        IntPtr port_ptr = CreateFile(sPortName, GENERIC_WRITE, 0, IntPtr.Zero, OPEN_EXISTING, 0, IntPtr.Zero);

        if (port_ptr.ToInt32() == INVALID_HANDLE_VALUE) // -1 = oops
        {
            // Did not get a handle.  We need to ask the framework to marshall the win32 error code to an exception
            Marshal.ThrowExceptionForHR(Marshal.GetHRForLastWin32Error());
        }
        else
        {
            SetCommBreak(port_ptr);
            Thread.Sleep(iPauseLengthMS);
            ClearCommBreak(port_ptr);

            //Close only happens if handle achieved.
            CloseHandle(port_ptr);
        }

    }
}

Answer 6

不是一个真正的问题，但让我从我的
很久以前（事实上是 20 世纪 80 年代）
作为通信程序员的日子。 您通常通过将所有位保持为低电平来发送中断
或高（取决于您的通信硬件）。 所以要引起休息
要么重复发送值 0x00 大约半秒，要么发送值 0xFF。

Answer 7

您应该能够看到端口正在发送的数据。 您需要一根零调制解调器电缆、一台带有串行端口（或串行 USB 加密狗）的计算机和一个终端程序（如 Windows 上的超级终端 - Vista 中不包含）。 如果您充分配置终端程序（正确的速度、数据位数、正确的启停设置和正确的端口），所有数据都将显示在屏幕上。
有时需要按回车键才能开始查看数据。 您可以在测试期间切换终端程序的设置以查看是否发生变化（数据的“噪声”）。