西門子ET200接口模塊6ES7151-1BA02-0AB0

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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,驅動60負載時半雙工時兩個120 終端匹配電阻的并聯值峰值電流可達I3=3V/60 =50mA半雙工和全雙工工作方式是通過跳線器來設置的見圖3
4.4. 微處理器
在本轉換器中微處理器所要完成的任務很簡單僅需要幾根I/O 線即可實現參數的設置和發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位串行數據格式GP2為TXD輸入用來檢測UART何時發送和停止數據GP1為復用輸出引腳用來控制MAX3491的發送使能控制端GP0也為復

本轉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計上留有較大的電源功率裕量
5. 軟件設計
本轉換器的軟件設計較為簡單微處理器復位后將所有的I/O 口設為輸入并讀入所有的I/O 狀態保存到寄存器將GP2 和GP3 改設為輸出狀態并輸出低電平使RS-485/RS-422 接口處于禁止發送允許接收的狀態CPU 根據GPIO 的初始狀態確定出用戶設定的通訊波特率和串行數據格式從而預置內部的延時設定CPU 檢測到UART開始通訊后打開發送使能經內部預置延時后開始在一個位寬時間內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閉發送使能結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送使能前應該關閉接收使能而在發送使能關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. 結論
在本RS-232到RS-485/RS-422接口的智能轉換器設計中除了本身這個產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 接口的收發使能的思想在擴展基于RS-485/RS-422 接口的網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，再要求它去逐項執行每個步驟，還要對它下命令。該命令在單片機術語中稱為“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，執行指令，并將有關指令執行完畢，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")。PIC系列的單片機其指令系統與51系列的不同。PIC16F84有30余條指令構成的指令系統。每條指令由14位(bit)構成，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，則需要使單片機執行下列各條指令(機器碼)：
　　11000000000000
　　00000001100110
　　11000000000001
　　00000010000110
　　10100000000100
　　早先的技術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字邏輯電路。我們都知道，要數字電路運作，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位上出現的0和1，經譯碼后，即可完成各種不同的運作，逐步完成單片機所要執行的任務，如點亮一個LED。