西安跳跳通的T3W、T3S、T3M系列自组网电台都具有串口透明传输功能,用于电台外接的串口设备与串口设备、串口设备与网络设备之间的数据进行透明传输。其中,T3W系列电台具有1~2个串口,串口电平为TTL或者RS232;T3S、T3M系列电台具有1~3个串口,串口电平为TTL、RS232、RS422、RS485。具体串口数量和串口电平类型详见产品规格说明书。这里描述操作使用由于图片太多,只是摘取部分主要内容呈现出来,完整详细操作使用说明请联系我
1. 串口功能和基本原理介绍
1.1. 使用方式
自组网电台串口功能使用方式通常有两种:
(1)串口和网口之间互相通信。
(2)串口和串口之间互相通信。
使用方式的选用要根据实际应用来定,一般来说,方式1适合点对点、点对多点通信组网应用,方式2仅适合点对点组网应用。
原因:网口数据为TCP/IP数据,以数据包的形式发送和接收,有完整的数据帧结构,包含源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号等,而串口数据与网口数据不同,为纯数据流,以字节流的形式发送和接收,无电台ID标识,当多点对一点汇聚时,如果采取串口对串口的方式,接收端接收到的串口数据会发生错乱,无法区分数据来源于哪个节点。
1.2. 网络协议
串口透明传输采用SOCKET代理技术实现,代理使用的传输控制协议有两种:分别是UDP和TCP。
UDP是一种面向无连接的不可靠的网络传输协议,通常用于对可靠性要求不高、对传输延时要求高、数据包小且发送频率较快的业务。 UDP 提供单播、多播、广播功能,支持一对一、一对多、多对多、多对一的传输方式。
TCP是一种面向连接的可靠的网络传输协议,通常适用于对可靠性要求高,对传输延时要求不高的业务。TCP相对于UDP传输的多种方式,只能支持一对一的传输方式,具有一定的局限性。
1.3. 基本原理
自组网电台采用SOCKET代理的方式来实现串口数据的透明传输,即将串口和电台的IP地址和端口号进行绑定。
接下来详细描述一下使用方式1,即电台1的串口0和电台2的串口0之间相互通信。
串口数据的发送过程:当电台该串口接收到数据,就将数据交由SOCKET代理,根据用户设置的网络协议、目标IP地址和端口号来进行发送。
串口数据的接收过程:当电台在SOCKET代理的绑定的端口号上接收到数据,就将该数据交给该串口进行输出。
具体设置如下:
电台1的IP地址为192.168.1.201,串口0与端口号44320绑定;
电台2的IP地址为192.168.1.202,串口0与端口号44320绑定;
电台1和电台2都设置为UDP传输协议。
电台1的目标IP和端口号指定为电台2串口0绑定192.168.1.202和44320。
电台2的目标IP和端口号指定为电台1串口0绑定192.168.1.201和44320。
此时,电台1的串口0收到外设的串口数据,会自动交给通过SOCKET代理,通过UDP方式进行传输,通过无线信道转发至指定的目标IP和端口号,即电台2的端口号44320。电台2会一直监听端口号44320,一旦接收到数据,就将该数据交给串口0输出,实现了电台1的串口0数据发送至电台2的串口0,同理,电台2的串口0数据发送至电台1的串口0。这样就实现了电台1的串口0和电台2的串口0之间的双向通信。
接下来描述使用方式2,即电台1的串口0和电台2的网口之间相互通信。
首先描述电台1的串口0发送至电台2网口经由网线所连接的终端的发送过程,电台1的串口0到收到外设数据之后,自动交给通过SOCKET代理,按照设定的传输协议(UDP或TCP)和指定的目标IP和端口号,通过无线信道发送至相应的连接至电台2的应用终端,该应用终端APP使用了目标IP和端口号。
其次描述电台2网线连接终端发送数据至电台1串口0的过程。电台2网线连接终端APP,使用UDP或TCP传输协议,将数据发送给电台1串口0绑定的IP地址192.168.1.201和端口号44320,电台1的SOCKET代理收到目标IP为自己并且端口号为44320的数据后,直接将其交给串口0输出。
2. 串口通信故障排查
在实际应用过程中,用户偶尔遇到串口通信不正常的问题。要求大家在知道简单原理的基础上,首先确认电台是否已经组网连接,然后学会检查连接线序是否正确,确认串口软硬件是否正常,确认串口电平类型是否一致,仔细检查串口配置是否正确,合理使用调试辅助软件,用好回环测试方法,分步逐段测试来定位问题。
2.1. 查看PC串口驱动是否正常
选择计算机->右键->属性->设备管理器->端口(COM和LPT)查看驱动是否安装成功。注意:如果有多个串口设备,在不确定是否有正在测试的串口设备,通过拔插串口连接的方式,查看串口设备端口号是否会消失和重新恢复显示,确定对应的串口以及驱动是否正常。如果没有消失然后显示的现象,则可能串口驱动有故障,请正确安装串口驱动。
2.2. 查看PC串口参数配置是否正确
查看PC端的串口参数,主要有以下参数:
波特率:与电台对应串口必须一致;
数据位:8bit;
校验位:NONE;
停止位:1bit;
2.3. 确认串口电平类型是否匹配
串口电平类型有TTL,RS232、RS422、RS485等,串口通信的两端必须使用相同的电平类型,否则不能正常通信。也就是说:TTL与TTL连接,RS232与RS232连接, RS422与RS422连接,RS485与RS485连接。如果一端是TTL,另一端是RS232,由于表述0和1采用的电平不同,肯定不能正常通信,会呈现乱码。大家在排查过程中,一定要注意。
在这里要强调和建议的是,TTL抗干扰性能差,误码率高,不建议使用,原因很简单,这与TTL表示0和1的电平机理有关。
TTL电平物理定义
输出:逻辑1:高电平>=2.4V,逻辑0:低电平<=0.4V;
输入:逻辑1:高电平>=2.0V,逻辑0:低电平<=0.8V。
RS232电平物理定义
逻辑1:-3~-15V的电压
逻辑0:+3~+15V的电压
关于不同串口电平类型的具体含义请百度学习了解。
2.4. 查看电台串口参数配置是否正确
查看电台的串口参数是否一致,主要有以下参数:
串口类型要正确,选择所使用的串口;
数据模式要一致,指参与通信的电台的串口;
波特率必须要一致,包括电台和外设;
IP地址需要正确配置,详见第3节;
端口号需要正确配置,详见第3节;
2.5. 查看串口连接线序是否正确
线序是否匹配,通常有如下两种测试方法:
1) 万用表测量。检查串口针脚定义,线序以及线缆连接是否正常。
2) 更换线序。有时候不确定串口针脚与TXD和RXD的对应关系,可以尝试更换线序进行测试。
2.6. 电台串口单独回环测试
电台单独回环测试指将本电台串口的发(TXD)和收(RXD)短接进行测试,此时,电台串口自发自收,用于排查本电台硬件接口是否正常;下面以电台1举例,PC IP地址为192.168.1.10,PC网线连接电台的网口,具体设置如下:
1)网络调试助手设置如图12所示
协议类型选择UDP;
本地IP地址设置为192.168.1.10;
端口号设置为44320;
目标主机设置为192.168.1.201;
目标端口设置为44320;
2)电台1串口设置如图13所示
串口类型选择UART0(实际使用的串口)
波特率选择115200;
IP地址设置为PC的IP地址192.168.1.10;
端口号设置为44320;
3)短接。用镊子或者其他工具连接电台串口0的针脚2和针脚3。
通过上述操作,如果网络调试助手能够收到自己发送的数据,则证明电台串口功能正常;如果收不到,请联系公司的相关人员。
2.7. 使用串口调试助手辅助测试
在系统集成并且使用串口到串口数据透传方式时,如果出现串口通信不正常,在不确定连接电台的外设(如无人机、无人车等)的串口功能是否正常的情况下,首先用PC模拟外设,运行串口调试助手来发送或接收数据,排查电台的串口功能是否正常。然后用同样的方法,可以排查各种外设是否正常。
2.8. 使用网络调试助手辅助测试
在系统集成并且使用串口到网口数据透传方式时,,如果出现通信不正常,,在不确定连接电台的外设(如无人机、无人车等)的串口或网口功能是否正常的情况下,首先用PC模拟外设,对于串口外设,则使用调试助手,对于网络外设,则使用网络调试助手来进行排查测试。
2.9. 分段分步测试定位问题
系统集成通常是多种设备互相连接完成特定的系统功能,电台和各种终端设置物理连接多采用网口和串口两种方式,排查问题的时候,分段分步测试是一种很好的方式,先逐个设备检查,确认都正常后,再逐个增加设备组合测试,待正常后,再增加一个设备测试,直至整系统,这样便于定位问题,有可能是单个设备的问题,也有可能是两个设备之间硬件连接的问题,也有可能是软件设置的问题,总而言之,采用科学的方法和步骤,用好相应的软硬件辅助工具,良好的心态(静心、细心),有助于快速定位并解决问题。
审核编辑:符乾江
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