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串行总线接口仿真系统的研究

2020-12-06阅读(202)

串行总线接口仿真系统的研究

论文摘要

随着PC机与串行通信技术的发展,很多公司都利用PC机的RS232串口与外部的各种设备连接,使PC机能与设备进行数据的通信、监控或控制等操作。在实际生产中,为了不影响企业的工作进度,往往在设备购进之前就需要对与新设备或器件的连接的相关设备进行开发,通信连接中如果没有了硬件的支持就很难实现调试的过程,这时需要一个串行通信仿真系统来仿真模拟新设备或器件的通信,仿真系统可以模拟新进设备或器件的通信状况与需要开发的设备进行连接与调试;还有一种情况是在两个设备或器件进行串行通信失败时,无法判断错误出在哪里,调试仿真系统可以分别对每个设备或器件进行通讯测试,找出问题出在哪并解决问题,所以串行通信仿真系统对于通信设备或器件之间的连接和调试具有重要意义。本文的主要内容有两大部分:一个是通过在WINDOWS系统下用VISUAL BASIC 6.0设计的RS485串行通信软件仿真系统,有MODBUS协议通讯和通用通讯两种,该软件的重点为MODBUS协议的串行通讯规则的设计。软件分主机和从机两部分,这样与仿真软件通信的设备即可以是主机也可以是从机,满足实际通信的需要。主机的任务是发送数据和接收从机发送来的回应并判断对错;从机的任务是接收主机发送过来的数据,判断对错,再根据接收到的数据确定发送的数据并将其发送回主机。本软件的设计主要用于设备之间的通信测试。一个是SPI串行接口仿真系统的设计,该部分主要以硬件为主,根据串行接口的特点,充分利用了每个管脚的特性,用管脚模拟SPI通讯的四条通讯线路,连接AD、DA转换器等带SPI串行接口的硬件。同时以十位AD转换器TLC1549和十二位AD转换器TLC2543为例,详细介绍了硬件的设计,及其TLC1549相应的用VB开发的软件。本硬件的设计及思路主要用于器件之间的通信测试等,通过例子可举一反三,对教学等也具有一定的意义。在设计了RS485串行通信测试软件之后,通过一个带RS232-485转换模块支持MODBUS串行通信协议协议的某仪器仪表厂的一台温控仪表进行了通信测试,测试结果是软件都能顺利的完成通信,满足通信要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 串行总线的发展
  • 1.2 研究的必要性和意义
  • 1.3 本文的主要研究工作
  • 本章小结
  • 第二章 串行通信接口
  • 2.1 串口通信相关概念
  • 2.1.1 串行通信模式
  • 2.1.2 异步通信
  • 2.2 RS-232-C 通信标准
  • 2.2.1 串行接口的引脚
  • 2.2.2 电气特性
  • 本章小结
  • 第三章 RS485 串行通信软件仿真系统的设计
  • 3.1 软件简介
  • 3.1.1 VISUAL BASIC 6.0 软件介绍
  • 3.1.2 关于串行控件MSCOMM
  • 3.2 软件的总体设计
  • 3.3 软件中MODBUS 协议通讯系统的设计
  • 3.3.1 MODBUS 协议介绍
  • 3.3.2 数据的发送与响应
  • 3.3.3 MODBUS 的功能码
  • 3.3.4 软件中RTU 模式通信的设计
  • 3.3.5 软件中ASCII 模式通信的设计
  • 3.4 软件中通用通讯方式的设计
  • 3.5 数据传输的细节设计
  • 3.5.1 通信参数的选择
  • 3.5.2 功能码的选择与格式的变化
  • 3.5.3 校验与校验检测问题
  • 3.5.4 自动发送功能与发送计数功能
  • 3.5.5 对发送数据的处理
  • 3.5.6 对接收数据的分解
  • 3.5.7 从机对发送数据的自动分析
  • 3.5.8 设置帮助文件
  • 本章小结
  • 第四章 SPI 串行通信硬件仿真系统的设计
  • 4.1 关于串行总线SPI
  • 4.1.1 SPI 的通信原理
  • 4.1.2 SPI 总线四种时钟方式
  • 4.2 硬件仿真的设计思想
  • 4.2.1 设计中SPI 时钟方式的选择方法
  • 4.2.2 SPI 硬件仿真系统的设计方法
  • 4.3 SPI 串行总线通信仿真设计实例
  • 4.3.1 TLC1549 电路图的设计
  • 4.3.2 TLC2543 电路图的设计
  • 4.3.3 根据TLC1549 硬件电路图设计的软件
  • 本章小结
  • 第五章 下位机对R5485 串行通信仿真系统的测试
  • 5.1 功能码03H 功能之一：读取仪表的现场控制状态与实时温度
  • 5.2 功能码03H 功能之二：读取仪表内部设置的温度控制参数
  • 5.3 功能码06H：主机对仪表的输出控制触点强制操作
  • 5.4 功能码10H：设置仪表内部的温度控制参数
  • 5.5 功能码11H：主机读出仪表的型号
  • 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录A 部分软件程序
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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