串口地址轉換的實現

　　串口多機通信，就是RS-232/RS-485多機通信，要求通信的下位機必須帶地址。通信時由上位機先發送某個下位機的地址，位于同一個網絡中的所有下位機都同時讀取這個地址的值，然后與自己的地址進行比較，如果地址相同則接收后面的數據，如果地址不同則不讀取后面的數據。某些情況下，下位機也可以主動向上位機發送數據，但是必須按照預先設置的格式在數據前面加上下位機的地址，這樣上位機才可以知道是哪一個下位機發來的數據。可是在許多情況下，下位機沒有設置地址的功能，或者地址的格式不同，這就必須進行串口地址的轉換。本文介紹了如何實現串口地址的轉換。

　　如果上位機與多個下位機之間需要通信，但是下位機卻不帶地址。串口地址轉換器的原理就是利用轉換器兩個串口，稱為上位機串口和下位機串口，自動添加人為設置的地址。地址哦處理包括兩部分：1、將上位機串口接收到的數據去掉地址后從下位機串口發送出去;2、將下位機串口接收到的數據加上地址后從上位機串口發送出去。

　　DIZ485串口地址轉換器用于實現不同地址的RS-232/RS-485口的通信轉換，純硬件跳線設置，無需任何軟件設置。串口地址轉換器的外形為DB-9/DB-9轉接盒大小，如圖的產品左邊為上位機的RS-232以及RS-485口，右邊為下位機的RS-232以及RS-485口，上邊為波特率設置和地址設置的跳線，下面為5V電源接線端子。DIZ485通過跳線J2、J1、J0設置波特率，通過跳線K2、K1、K0設置地址。見下表。0-斷開，1-短路。注意每次更改跳線新設置后必須重新加電源才能生效。

　　DIZ485 使用非常方便。首先根據用戶通信程序的波特率進行波特率設置，比如9600bps，則將J2斷開、J1短接、J0短接。然后設置本產品的地址，比如設置地址為1，則將K2斷開、K1斷開、K0短接。

　　左側的A1、B1的RS-485以及DB-9孔RS-232稱為“主串口”;右側A2、B2的RS-485以及DB-9針RS-232稱為“從串口”。通信規則：主串口數據=地址碼+從串口數據 比如：如果主串口收到 ###1:1234567，那么地址為1的產品的從串口發送出 1234567(地址不是1的產品的從串口不發送任何數據)，就是去幀頭。地址碼就是在K2、K1、K0跳線設置值的前面加3個井號(###)和后面加一個冒號(：)的英文字符。如果地址為1的產品的從串口收到abcdefg ,則主串口發送出###1:abcdefg 就是加幀頭。

　　在同一個RS-232/RS-485總線中可以同時接入一般最多8個DIZ485產品，定制最多可以到32個。使用時將這8個產品的地址分別設置為0、1、2、……、7不同的值。將所有DIZ485產品的主串口共同接入到一個總線并接到上位機的RS-232或RS-485口。DIZ485接受定制開發。超過8個地址要求的可以定制擴展地址編碼，最多可以達到32個。默認地址為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、……、t、u、v。

　　如果上位機要向某個下位機(比如地址為1的DIZ485的從機)發送數據，只需要在數據前面加上###1:即可。地址為1的DIZ485發送給上位機的數據都是加上了###1:再發送給主機的;地址為2的DIZ485發送給上位機的數據都是加上了###2:再發送給主機的，都帶有地址，所以主機可以識別從哪個下位機(即從機)發來的。

　　地址轉換器的內部有一個帶雙串口的單片機。單片機自動完成兩個串口之間的數據交換。單片機程序用C語言編寫，核心功能就是先將兩個串口UART1和UART2根據跳線設置的狀態進行地址等初始化設置，然后隨時將UART1接收的數據去掉地址幀頭之后立即送到UART2的發送區、以及將UART2接收的數據加上地址幀頭后立即送到UART1的發送區。

　　本文介紹的串口地址轉換的硬件方法和單片機代碼，對不同地址之間的串口通信具有一定的使用價值。地址轉換器的優點在于使用簡單方便，不足之處在于只能夠轉換地址而沒有對數據位、停止位、校驗位進行轉換，而且對于不常見的地址的轉換還需要定做。如果要實現功能全面的地址等各種格式的全面轉換，還是要用計算機加上專門的地址轉換軟件，通過對計算機的兩個串口進行地址等格式的設置，而兩個串口在計算機內部進行數據透明傳輸。我們已經以另外文章《串口地址轉換的純軟件實現》予以了介紹。