正確選擇筆記本串口擴(kuò)展卡

武漢波仕電子公司 2010年6月 HTTP://WWW.BOSIKA.COM

現(xiàn)在的筆記本計(jì)算機(jī)可以說(shuō)都沒(méi)有帶RS-232串口了，但是在許多工業(yè)通信的場(chǎng)合需要用到RS-232口和RS-485口。這樣就需要從筆記本計(jì)算機(jī)擴(kuò)展出RS-232口，有了RS-232口就可以加波仕RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器也就可以擴(kuò)出RS-485口。現(xiàn)在主流筆記本的擴(kuò)展槽叫做EXPRESS插口，早期的筆記本的擴(kuò)展槽稱為PCMCIA插口。本文將先簡(jiǎn)要介紹這2種插口的區(qū)別，然后重點(diǎn)介紹幾種EXPRESS串口卡的真實(shí)物理地址串口與虛擬串口的區(qū)別，以幫助用戶正確選擇。當(dāng)然無(wú)論是筆記本計(jì)算機(jī)還是臺(tái)式計(jì)算機(jī)都有USB口，顯然USB口也是可以擴(kuò)展出串口的，本文也將對(duì)USB擴(kuò)出串口與EXPRESS擴(kuò)出的串口有什么區(qū)別進(jìn)行介紹。而關(guān)于USB以及以太網(wǎng)擴(kuò)展出串口的問(wèn)題，我們將另外文章予以詳細(xì)介紹。

從總體上講，計(jì)算機(jī)串口擴(kuò)展器分為兩類：真實(shí)物理地址串口與虛擬串口。真實(shí)物理地址串口有固定的I/O地址以及中斷號(hào)，比如COM1的基地址規(guī)定為3FC，中斷號(hào)為INT 14。通信軟件可以通過(guò)對(duì)地址的直接I/O讀寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)。虛擬串口就是沒(méi)有固定I/O地址的，它的通信只能通過(guò)比如被包裝的WINDOWS API函數(shù)或者比如MSCOMM控件來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然真實(shí)物理地址串口的通信也可以用API函數(shù)或MSCOMM控件來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然我們確信實(shí)現(xiàn)串口的通信必然存在對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的串口通信芯片的地址總線和數(shù)據(jù)總線的讀寫(xiě)，但是因?yàn)樘摂M串口的這些讀寫(xiě)不是固定地址的，而是WINDOWS內(nèi)核智能隨機(jī)分配的，那么用戶就無(wú)法編寫(xiě)出讀寫(xiě)這些動(dòng)態(tài)I/O的指令。顯然如果通信軟件中有I/O地址，那么就只有真實(shí)物理地址串口是可行的。而在我們的大量實(shí)際使用例子中，有些通信軟件即使用的就是API函數(shù)或者M(jìn)SCOMM控件，但是在比如數(shù)據(jù)采集等實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合，往往就是用不了的，而必須使用真實(shí)物理地址串口。原因可能是虛擬串口由于API函數(shù)或是MSCOMM控件因?yàn)橄鄬?duì)于直接I/O讀寫(xiě)過(guò)于復(fù)雜而耗時(shí)，使得讀寫(xiě)時(shí)間超過(guò)了實(shí)時(shí)性要求而通信失敗。已經(jīng)有的大量工業(yè)串口通信軟件由于實(shí)時(shí)性和可靠性的考慮仍然使用了I/O讀寫(xiě)，或者就是用API函數(shù)或MSCOMM控件但是實(shí)時(shí)性要求高，這樣就只有用真實(shí)物理地址串口卡。注意無(wú)論是真實(shí)物理地址串口卡還是虛擬串口卡，這些擴(kuò)展出來(lái)的RS-232口都是獨(dú)立的。區(qū)別它們的方法就是看COM口的號(hào)碼，是絕對(duì)不會(huì)重復(fù)的。

目前能夠從計(jì)算機(jī)擴(kuò)展出真實(shí)物理地址串口的接口，對(duì)于筆記本來(lái)講只有現(xiàn)在EXPRESS插口或者早期筆記本的PCMCIA插口。對(duì)于臺(tái)式機(jī)來(lái)講，只有PCI插槽或者早期的ISA插槽。

參見(jiàn)圖1。筆記本的擴(kuò)展卡有3種插口外形：最左邊的條形叫做EXPRESS卡，最右邊為方形叫做PCMCIA卡。中間的L形的卡也是EXPRESS卡，電插口部分是一樣的，但是外形比條形的EXPRESS卡大一些。顯然條形的RXPRESS卡可以插到L形的EXPRESS槽里面，反之不行。可以說(shuō)L形的EXPRESS只是一個(gè)過(guò)度產(chǎn)品。注意任何RXPRSS卡都無(wú)法插到PCMCIA槽里面的，反之更不行。PCMCIA也是一個(gè)過(guò)時(shí)的接口，我們將不再討論。

圖1

EXPRESS插口全稱是RXPRESS PCI或者PCI EXPRESS，也簡(jiǎn)稱為E-PCI，它與臺(tái)式機(jī)的PCI接口規(guī)范是一樣的。但是在物理尺寸上有一些減小，并且EXPRESS總線還包含有USB口！

是的，EXPRESS總線還包含有USB口，因此我們要特別注意。因?yàn)檫@就意味著EXPRESS擴(kuò)展出來(lái)的串口可能是真實(shí)物理地址也可能是虛擬串口的。USB擴(kuò)展的串口肯定是虛擬的。

圖2

圖2是用EXPRESS插口的USB總線擴(kuò)展出的虛擬串口卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。USB的D+和D-占用了RXPRESS插口的2個(gè)腳，再加上已有的5V和GND信號(hào)就構(gòu)成了一個(gè)完整的USB2.0口。它與從USB口擴(kuò)展的RS-232串口沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。所以它是一個(gè)EXPRESS的虛擬串口卡。

圖3

圖3是用EXPRESS插口的地址總線和數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展出的真實(shí)物理地址串口卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。它與從臺(tái)式機(jī)的PCI口擴(kuò)展的RS-232串口沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。所以它是一個(gè)EXPRESS的真實(shí)物理地址串口卡。

問(wèn)題并沒(méi)有就這樣簡(jiǎn)單的結(jié)束。并非所有EXPRESS的真實(shí)物理地址串口卡在任何WINDOWS版本下都可以用的起來(lái)。WINDOWS并不是適合工業(yè)通信的操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性不如單任務(wù)的操作系統(tǒng)DOS，只不過(guò)是因?yàn)閴艛嗖旁炀土斯I(yè)通信產(chǎn)品居然要向WINDOWS兼容的要求。目前主流的WINDOWS版本是XP，而實(shí)際安裝的XP絕大部分是GHOST版本。可能因?yàn)閄P出現(xiàn)的比EXPRESS早，也可能目前RXPRESS串口卡正在發(fā)展階段，許多的EXPRESS真實(shí)物理地址串口卡并不支持目前裝機(jī)量最大的GHOST版本的XP（圖4）。

圖4

波仕電子花大量的精力和成本解決這些問(wèn)題，所以波仕的EXPRESS串口卡不僅是真實(shí)物理地址的，而且軟件上也不存在這樣的GHOST XP兼容問(wèn)題。

安裝好了驅(qū)動(dòng)程序后，如何識(shí)別EXPRESS CARD擴(kuò)展的串口是虛擬串口還是真實(shí)物理地址串口呢？以Windows XP為例，點(diǎn)擊:我的電腦\屬性\系統(tǒng)屬性\硬件\設(shè)備管理器\端口，找到新出現(xiàn)的COM口，再點(diǎn)擊: 屬性\詳細(xì)信息，如果是真實(shí)物理地址的串口，就會(huì)顯示物理地址以及中斷號(hào)，比如3FC、2FC之類，如果是USB虛擬串口，就會(huì)顯示USB的字樣,比如設(shè)備范例ID：USB\VID_067B&PID_2303\5&18CD3484&1&2。