ASSURED SYSTEMS 104-ICOM-2S 和 104-COM-2S 访问 IO 隔离串行卡用户手册

板上有一个晶体振荡器。该振荡器允许精确选择波特率，范围从 50 到 115,200。最高 460,800 波特的波特率可作为工厂选项提供。本手册的“编程”部分包含一个选择波特率时使用的表格。
所用的输出收发器（型号 75176B）能够以高波特率驱动极长的通信线路。它们可以在平衡线路上驱动高达 ±60mA 的电流，并接收低至 ±200mV 的差分信号输入。板上的光隔离器可提供最高 500 V 的保护。如果发生通信冲突，收发器具有热关断功能。

COM 端口兼容性
ST16C550 型 UART 用作异步通信元件 (ACE)，其中包括一个 16 字节发送/接收缓冲区，以防止多任务操作系统中的数据丢失，同时与原始 IBM 串行端口保持 100% 兼容性。
您可以在 I/O 地址范围 000 到 3E0（十六进制）内的任何位置选择一个基地址。
通讯方式
此模型支持多种 2 线和 4 线电缆连接。2 线或半双工允许流量双向传输，但每次只能传输一个方向。在 4 线或全双工模式下，数据同时双向传输。

线路偏置和终端
为了提高抗噪能力，通信线路可以在接收器处加载，并在发送器处偏置。RS485 通信要求一个发送器提供偏置电压tage 确保当所有发射器都关闭时处于已知的“零”状态，并且网络两端的最后一个接收器输入应终止以防止“振铃”。该板通过板上的跳线支持这些选项。有关更多详细信息，请参阅第 3 章“选项选择”。

收发器控制
RS485 通信需要根据需要启用和禁用发送器驱动程序，以允许所有电路板共享通信线路。电路板具有自动驱动程序控制功能。当电路板不发送数据时，接收器启用，发送器驱动程序禁用。在自动控制下，当需要发送数据时，接收器禁用，驱动程序启用。电路板会自动调整其时序以适应数据的波特率。

规格

通信接口

串行端口：两个屏蔽 D-sub 9 针 IBM AT 型公头连接器，兼容 RS422 和 RS485 规格。使用的串行通信 ACE 为 ST16C550 型。使用的收发器为 75176 型。

串行数据速率：50 至 115,200 波特。460,800 波特作为工厂安装选项。

异步，16550 型缓冲 UART。

地址：可在 AT I/O 总线地址的 000 至 3FF（十六进制）范围内连续映射。

多点：兼容RS422和RS485规格。最多可在线连接32个驱动器和接收器。
输入隔离：500伏，来自计算机和端口之间。
接收器输入灵敏度：±200 mV，差分输入。
发射器输出驱动能力：60 mA（100 mA 短路电流能力）。

环境的

工作温度范围：0至+60°C。
工业版本：-30º 至 +85º C。
存储温度范围：-50至+120°C。
湿度：5%至95%，无凝结。
所需电源：+5VDC，典型值为 200 mA，最大值为 300 mA。

第 2 章：安装

为方便您使用，开发板随附了印刷版快速入门指南 (QSG)。如果您已经执行了 QSG 中的步骤，您可能会发现本章是多余的，可以跳过此章节，直接开始开发您的应用程序。
此 PC/104 板附带的软件在 CD 上，使用前必须将其安装到硬盘上。为此，请根据您的操作系统执行以下步骤。

CD 安装
以下说明假设 CD-ROM 驱动器为驱动器“D”。请根据需要替换适合您系统的驱动器号。

操作系统

将 CD 放入 CD-ROM 驱动器。
类型将活动驱动器更改为 CD-ROM 驱动器。

类型运行安装程序。
按照屏幕上的提示安装该板的软件。

视窗

将 CD 放入 CD-ROM 驱动器。
系统应自动运行安装程序。如果安装程序未立即运行，请单击“开始”|“运行”，然后键入，点击确定或按 .

按照屏幕上的提示安装该板的软件。

Linux

关于在Linux下安装串口的详细信息请参见光盘上的linux.htm。

安装硬件
在安装主板之前，请仔细阅读本手册的第 3 章和第 4 章，并根据您的要求配置主板。SETUP 程序可用于协助配置主板上的跳线。在选择地址时要特别小心。如果两个已安装功能的地址重叠，您将遇到不可预测的计算机行为。为避免此问题，请参阅从 CD 安装的 FINDBASE.EXE 程序。安装程序不会设置主板上的选项，这些选项必须通过跳线进行设置。

此多端口串行通信板使用软件可编程的地址范围来设置每个 UART，这些地址范围存储在板载 EEPROM 中。使用板载地址选择跳线块配置 EEPROM 的地址，然后使用提供的安装程序来配置每个板载 UART 的地址。

安装电路板

如上所述，根据您的应用要求安装选定选项和基地址的跳线。
切断 PC/104 堆栈的电源。
组装用于堆叠和固定电路板的支架硬件。
小心地将电路板插入 CPU 上的 PC/104 连接器或堆栈上，确保在将连接器完全放到一起之前引脚正确对齐。

将 I/O 电缆安装到电路板的 I/O 连接器上，然后继续将堆栈固定在一起，或者重复步骤 3-5，直到使用选定的安装硬件安装所有电路板。
检查 PC/104 堆栈中的所有连接是否正确且安全，然后启动系统。

运行提供的其中一个amp从 CD 安装的适合您的操作系统的程序，以测试和验证您的安装。

在 Windows 操作系统中安装 COM 端口

*笔记： COM 板几乎可以安装在任何操作系统中，我们支持在早期版本的 Windows 中安装，并且很可能也支持未来版本。如需在 WinCE 中使用，请联系工厂获取具体说明。

视窗NT4.0
要在 Windows NT4 中安装 COM 端口，您需要更改注册表中的一个条目。此条目启用多端口 COM 板上的 IRQ 共享。键是 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Serial\。值的名称是 PermitShare，数据应设置为 1。

然后，您将添加主板的端口作为 COM 端口，设置基地址和 IRQ 以匹配主板的设置。要更改注册表值，请从 START|RUN 菜单选项运行 RegEdit（在提供的空间中键入 REGEDIT [ENTER]）。向下导航树 view 在左侧找到键，然后双击值的名称以打开一个对话框，让您设置新的数据值。

要添加 COM 端口，请使用 START|CONTROL PANEL|PORTS 小程序并单击 ADD，然后输入正确的 UART 地址和中断号。配置“添加新端口”对话框后，单击 OK，但在出现提示时回答“不要立即重新启动”，直到您也添加了任何其他端口。然后正常重新启动系统，或选择“立即重新启动”。

Windows XP

要在 Windows XP 中安装 COM 端口，您需要手动安装“标准”通信端口，然后更改端口使用的资源设置以匹配硬件。
从控制面板运行“添加硬件”小程序。
在“欢迎使用添加新硬件向导”对话框中单击“下一步”。
你会短暂地看到一条“…正在搜索…”的消息，然后
选择“是，我已经连接硬件”，点击“下一步”

从列表底部选择“添加新硬件设备”，然后单击“下一步”。选择“安装我从列表中手动选择的硬件”，然后单击“下一步”。
选择“端口（COM 和 LPT）”，点击“下一步”
选择“（标准端口类型）”和“通信端口”（默认），单击“下一步”。单击“下一步”。
点击“View 或更改此硬件的资源（高级）”链接。
单击“手动设置配置”按钮。
从“基于的设置：”下拉列表中选择“基本配置 8”。
在“资源设置”框中选择“I/O 范围”，然后单击“更改设置…”按钮。输入板的基地址，然后单击“确定”
在“资源设置”框中选择“IRQ”，然后单击“更改设置”按钮。
输入主板的 IRQ 并单击“OK”。
关闭“手动设置配置”对话框并单击“完成”。
如果您希望安装更多端口，请单击“不重新启动”。重复上述所有步骤，输入相同的 IRQ，但为每个附加 UART 使用配置的基地址。
安装完端口后，请正常重新启动系统。

第 3 章：选项选择

以下段落描述了板上各种跳线的功能。

A5 至 A9

将跳线放置在 A5 至 A9 位置来设置电路板在 I/O 总线上的基地址。
安装跳线会将该位设置为零，而没有跳线则不会将该位保留为一。
有关选择可用 I/O 地址的更多详细信息，请参阅本手册第 4 章。
IRQ3 至 IRQ15
将跳线放置在与软件能够支持的 IRQ 级别相对应的位置

服务。一个 IRQ 可服务两个串行端口。

485A/B 和 422A/B

485 位置的跳线将该端口设置为 2 线 RS485（半双工）模式。
422 位置的跳线将该端口设置为 4 线 RS422（全双工）模式。
对于 4 线 RS485 应用，如果端口是主端口，则安装 422 跳线；如果端口是从端口，则安装 422 和 485 跳线。

TRMI 和 TRMO

TRMI 跳线将板载 RC 终端电路连接至输入（接收）线路。
应为 4 线 RS422 模式安装这些跳线。
TRMO 跳线将板载 RC 终端电路连接至输出/输入线。

在特定条件下，应为 2 线 RS485 模式安装这些跳线。
请参阅下一段以了解更多详细信息。

解雇和偏见
传输线应以其特性阻抗终止于接收端。在标有 TRMO 的位置安装跳线，可在输出端（RS120 模式）和发送/接收输出/输入（RS0.01 操作）之间串联 422Ω 负载和 485μF 电容。TRMI 位置的跳线可在 RS422 输入端施加负载。

图 3-2：简化原理图 – 两线和四线连接

全双工或半双工
全双工允许同时进行双向通信。半双工允许双向传输和接收通信，但一次只能进行一个，并且是 RS485 通信所必需的。正确的选择取决于用于连接两个串行端口的线路连接。下表显示了两个串行通信板如何在各种模式下互连。Tx 表示传输线路，Rx 表示接收线路。

通信模式和布线选项

单工模式	仅 2 线接收	接收	电缆木板 A 别针1	木板 B 别针2
		接收+	9	3
单工	仅 2 线传输	Tx +	2	9
		TX-	3	1
半双工	2 线	特瑞克斯+	2	2
		TRx-	3	3
全双工	4 线，无本地回声	Tx +	2	9
		TX-	3	1
		接收	1	3
		接收+	9	2

第四章：地址选择

可以在 I/O 总线地址范围 000-3E0 十六进制内的任何位置选择主板的基地址，前提是该地址不与其他功能重叠。如有疑问，请参阅下表以获取标准地址分配列表。（操作系统支持主二进制和次二进制同步通信端口。）CD（或软盘）上提供的基地址定位程序 FINDBASE 将帮助您选择基地址，以避免与其他已安装的计算机资源发生冲突。然后，SETUP 程序将向您显示选择基地址后将地址跳线定位在何处。以下提供背景信息以帮助您更好地理解此过程。

表 4-1: 计算机的标准地址分配

十六进制范围	用法
000-00F	8237 DMA 控制器 1
020-021	8259中断
040-043	8253计时器
060-06F	8042 键盘控制器
070-07F	CMOS RAM、NMI 屏蔽寄存器、RT 时钟
080-09F	DMA 页面寄存器
0A0-0BF	8259 从中断控制器
0C0-0DF	8237 DMA 控制器 2
0F0-0F1	数学协处理器
0F8-0FF	数学协处理器
170-177	固定磁盘控制器 2
1F0-1F8	固定磁盘控制器 1
200-207	游戏端口
238-23B	巴士鼠标
23C-23F	另类总线鼠标
278-27F	并行打印机
2B0-2BF	尾气分析仪
2C0-2CF	尾气分析仪
2D0-2DF	尾气分析仪
2E0-2E7	通用接口总线 (AT)
2E8-2EF	串行端口
2F8-2FF	串行端口
300-30F
310-31F
320-32F	硬盘 (XT)
370-377	软盘控制器 2
378-37F	并行打印机
380-38F	数据完整性生命周期
3A0-3AF	数据完整性生命周期
3B0-3BB	丙二醛
3BC-3BF	并行打印机
3C0-3CF	VGA电子分析仪
3D0-3DF	加拿大注册会计师协会
3E8-3EF	串行端口
3F0-3F7	软盘控制器 1
3F8-3FF	串行端口

电路板地址跳线标记为 A5-A9。下表列出了跳线名称与控制的地址线以及每个跳线的相对权重。

表 4-2： 主板基地址设置

木板地址设置	第 1 位数字		第二位数字			第三位数字
跳线姓名	A9	A8	A7	A6	A5
地址线受控	A9	A8	A7	A6	A5
十进制重量	512	256	128	64	32
十六进制重量	200	100	80	40	20

为了读取地址跳线设置，请为 OFF 的跳线分配二进制“1”，为 ON 的跳线分配二进制“0”。例如amp如下表所示，地址选择对应于二进制 11 000x xxxx（十六进制 300）。“x xxxx”表示电路板上用于选择各个寄存器的地址线 A4 至 A0。请参阅本手册中的第 5 章“编程”。

表 4-3： Examp地址设置

跳线姓名	A9	A8	A7	A6	A5
设置	离开	离开	ON	ON	ON
二进制表示	1	1	0	0	0
转换因素	2	1	8	4	2
十六进制表示	3		0			0

Review 在选择板地址之前，请仔细阅读地址选择表。如果两个已安装功能的地址重叠，您将遇到不可预测的计算机行为。

第 5 章：编程

板上总共分配了 32 个连续地址位置，其中 17 个被使用。UART 寻址如下：

表 5-1： 地址选择表

输入/输出地址	读	写
基数 +0 至 7	串口	串口
基数 +8 至 F	串口	串口
基数 +10h	主板 IRQ 状态	不适用
基础 +11 至 1F	不适用	不适用

UART 的读/写寄存器与行业标准 16550 寄存器相匹配。板 IRQ 状态寄存器与 Windows NT 兼容。COM A 将在中断时将位 0 设置为高，COM B 将在中断时将位 1 设置为高。

Samp乐程序
有amp104-ICOM-2S 板提供 C、Pascal、QuickBASIC 和多种 Windows 语言的程序。DOSamp文件位于 DOS 目录和 Windows 的amp文件位于 WIN32 目录中。

视窗编程
该板作为 COM 端口安装到 Windows 中。因此可以使用 Windows 标准 API 函数。特别是：

创造File() 和 CloseHandle() 用于打开和关闭端口。
SetupComm()、SetCommTimeouts()、GetCommState() 和 SetCommState() 用于设置和更改端口的设置。

读File（）和写File() 用于访问端口。有关详细信息，请参阅所选语言的文档。

在 DOS 下，这个过程非常不同。本章的其余部分将介绍 DOS 编程。

初始化
初始化芯片需要了解 UART 的寄存器组。第一步是设置波特率除数。首先将 DLAB（除数锁存访问位）设置为高。此位是基址 +7 处的位 3。在 C 代码中，调用将是：
outportb(BASEADDR +3,0×80); 然后将除数加载到基地址 +0（低字节）和基地址 +1（高字节）中。以下公式定义了波特率和除数之间的关系：所需波特率 =（晶振频率）/（32 * 除数） UART 时钟频率为 1.8432MHz。下表列出了常用的除数频率。

表 5-2： 波特率除数

波特速度	除数	除数（工厂选项）	笔记	最大差分电缆长度*
460800		1		550
230400		2		1400
115200	1	4		3000英尺
57600	2	8		4000英尺
38400	3	12		4000英尺
28800	4	16		4000英尺
19200	6	24		4000英尺
14400	8	32		4000英尺
9600	12	48	最常见	4000英尺
4800	24	96		4000英尺
2400	48	192		4000英尺
1200	96	384		4000英尺

*这些是基于典型条件和优质电缆（基于平衡差分驱动器的 EIA 485 和 EIA 422 标准）的理论最大值。

在 C 语言中，将芯片设置为 9600 波特的代码是：

输出端口b（BASEADDR，0x0C）；
输出端口b（基址+1,0）；

第二个初始化步骤是将线路控制寄存器设置在基地址 +3。该寄存器定义字长、停止位、奇偶校验和 DLAB。

位 0 和 1 控制字长，允许字长为 5 至 8 位。位设置是通过从所需字长中减去 5 来提取的。
Bit 2 决定停止位的数量。可以有一个或两个停止位。如果 Bit 2 设置为 0，则有一个停止位。如果 Bit 2 设置为 1，则有两个停止位。
第 3 位至第 6 位控制奇偶校验和中断使能。它们通常不用于通信，应设置为零。

第 7 位是前面讨论过的 DLAB。加载除数后必须将其设置为零，否则将无法进行通信。

将 UART 设置为 8 位字、无奇偶校验和一个停止位的 C 命令是：

输出端口b(基址+3, 0x03)

初始化序列的第三步是设置基址 +4 处的调制解调器控制寄存器。该寄存器控制某些电路板上的功能。位 1 是请求发送 (RTS) 控制位。该位应保持低位直到传输时间。（注意：在自动 RS485 模式下操作时，该位的状态不重要。）位 2 和 3 是用户指定的输出。在此电路板上可以忽略位 2。位 3 用于启用中断，如果要使用中断驱动的接收器，则应将其设置为高位。最后的初始化步骤是刷新接收器缓冲区。您可以通过从基址 +0 处的接收器缓冲区进行两次读取来执行此操作。完成后，UART 即可使用。

接待
接收可以通过两种方式处理：轮询和中断驱动。轮询时，接收是通过不断读取基地址 +5 处的线路状态寄存器来完成的。每当数据准备好从芯片读取时，此寄存器的位 0 就会设置为高。轮询在高数据速率下无效，因为程序在轮询时无法执行任何其他操作，否则可能会丢失数据。以下代码片段实现了轮询循环并使用值 13（ASCII 回车符）作为传输结束标记：

do
{
while (!(inportb(BASEADDR +5) & 1)); /*等待数据准备好*/ data[i++]= inportb(BASEADDR);
}
while (data[i]!=13); /*读取该行直到收到空字符*/

应尽可能使用中断驱动通信，高数据速率需要中断驱动通信。编写中断驱动接收器并不比编写轮询接收器复杂得多，但在安装或删除中断处理程序时应小心谨慎，避免编写错误的中断、禁用错误的中断或关闭中断太长时间。

处理程序首先读取基地址 +2 处的中断标识寄存器。如果中断是用于接收可用数据，处理程序则读取数据。如果没有待处理的中断，控制将退出例程。amp用 C 语言编写的文件处理程序如下：

读回 = inportb(BASEADDR +2);
if (readback & 4) /*如果有数据可用，则 Readback 将设置为 4*/ data[i++]=inportb(BASEADDR); outportb(0x20,0x20); /*将 EOI 写入 8259 中断控制器*/ return;

传播
RS485 传输实现起来很简单。AUTO 功能在数据准备发送时自动启用发射器，因此无需软件启用程序。

第 6 章：连接器引脚分配

常用的 9 针 D 型超小型连接器（公头）用于连接通信线路。连接器配备 4-40 螺纹支座（母头螺丝锁），以消除应力。标有 P2 的连接器用于 COM A，标有 P3 的连接器用于 COM B。

表 6-1： P2/P3 连接器引脚分配

别针不。	RS422 四线	RS485 两线制
1	接收
2	Tx +	发送/接收+
3	TX-	T/Rx-
4	未使用
5	隔离地	隔离地
6	未使用
7	未使用
8	未使用
9	接收+

笔记
如果设备带有 CE 标志，则必须使用 CE 认证的电缆和分线方法（在连接器处接地的电缆屏蔽、屏蔽双绞线等）。

客户评论
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文件/资源

ASSURED SYSTEMS 104-ICOM-2S 和 104-COM-2S 访问 IO 隔离串行卡 [pdf] 用户手册
104-ICOM-2S 和 104-COM-2S、104-ICOM-2S、104-ICOM-2S 门禁 IO 隔离串行卡、门禁 IO 隔离串行卡、隔离串行卡、串行卡、卡

参考

用户手册

ASSURED SYSTEMS 104-ICOM-2S 和 104-COM-2S 访问 IO 隔离串行卡

第 1 章：简介

规格