Распространённые проблемы с USB RS232 переходниками и способы их устранения
Эволюция от RS232 до USB
В старые времена персональных компьютеров одним из основных доступных соединений был последовательный порт RS232. Помимо параллельного порта, он был основным средством подключения внешнего устройства. Разъем был уменьшен с 25-контактного до 9-контактного (D-sub 9 pin), но порты RS232 оставались на каждом компьютере в течение многих лет. Встроенные в ПК COM порты имеют прямое отображение на память и работают с высоким приоритетом. Данные практически перетекали непосредственно в программное обеспечение, которое осуществляло доступ к последовательному порту, и из него. В 1996 году стандарт универсальной последовательной шины (USB) был введен в качестве замены последовательного разъема и других типов разъемов, которые обычно находились на задней панели компьютеров. USB обеспечивает меньшие размеры разъемов и большую пропускную способность, чем последовательный и параллельный интерфейсы, которые он заменил. Устройства USB имеют высокую пропускную способность, но они используют общую шину данных. Данные упаковываются и передаются в пакетах. Для обработки пакетов и перемещения данных в программу, обращающуюся к USB-устройству, и из нее, необходим программный драйвер. Драйвер программного обеспечения находится между аппаратным обеспечением и компьютерной программой, которую Вы используете, и он должен быть установлен и работать правильно.
В старые времена персональных компьютеров одним из основных доступных соединений был последовательный порт RS232. Помимо параллельного порта, он был основным средством подключения внешнего устройства. Разъем был уменьшен с 25-контактного до 9-контактного (D-sub 9 pin), но порты RS232 оставались на каждом компьютере в течение многих лет. Встроенные в ПК COM порты имеют прямое отображение на память и работают с высоким приоритетом. Данные практически перетекали непосредственно в программное обеспечение, которое осуществляло доступ к последовательному порту, и из него. В 1996 году стандарт универсальной последовательной шины (USB) был введен в качестве замены последовательного разъема и других типов разъемов, которые обычно находились на задней панели компьютеров. USB обеспечивает меньшие размеры разъемов и большую пропускную способность, чем последовательный и параллельный интерфейсы, которые он заменил. Устройства USB имеют высокую пропускную способность, но они используют общую шину данных. Данные упаковываются и передаются в пакетах. Для обработки пакетов и перемещения данных в программу, обращающуюся к USB-устройству, и из нее, необходим программный драйвер. Драйвер программного обеспечения находится между аппаратным обеспечением и компьютерной программой, которую Вы используете, и он должен быть установлен и работать правильно.
Необходимость адаптера
• Благодаря широкому распространению USB большинство компьютеров, продаваемых в настоящее время, не имеют COM порта. Поэтому для подключения устройства RS232 (такого как, например, CR1000) к компьютеру необходимо использовать переходник USB-RS232, такой как адаптер KS-is KS-141. Хотя адаптеры USB RS232 выполняют необходимую функцию, у них есть некоторые ограничения. Например, существует три типа проблем, с которыми Вы можете столкнуться при использовании переходника USB-RS232:
• Проблемы с драйверами
• Аппаратные проблемы
• Проблемы с производительностью
• Благодаря широкому распространению USB большинство компьютеров, продаваемых в настоящее время, не имеют COM порта. Поэтому для подключения устройства RS232 (такого как, например, CR1000) к компьютеру необходимо использовать переходник USB-RS232, такой как адаптер KS-is KS-141. Хотя адаптеры USB RS232 выполняют необходимую функцию, у них есть некоторые ограничения. Например, существует три типа проблем, с которыми Вы можете столкнуться при использовании переходника USB-RS232:
• Проблемы с драйверами
• Аппаратные проблемы
• Проблемы с производительностью
Проблема № 1: Драйвер
Самая частая проблема, с которой наши клиенты сталкиваются при переходе с USB на RS232, - это установка правильного драйвера. Драйвер должен соответствовать микросхеме внутри переходника, а не его производителю. Для чипов USB-RS232 существует два основных производителя: Prolific и FTDI. Поскольку нестандартные микросхемы с плохими драйверами ненадежны, мы рекомендуем использовать переходники USB KS-is RS232:
• KS-141 (на микросхеме FTDI)
• KS-213 (на микросхеме Prolific)
Самая частая проблема, с которой наши клиенты сталкиваются при переходе с USB на RS232, - это установка правильного драйвера. Драйвер должен соответствовать микросхеме внутри переходника, а не его производителю. Для чипов USB-RS232 существует два основных производителя: Prolific и FTDI. Поскольку нестандартные микросхемы с плохими драйверами ненадежны, мы рекомендуем использовать переходники USB KS-is RS232:
• KS-141 (на микросхеме FTDI)
• KS-213 (на микросхеме Prolific)
Мы выбрали данные адаптеры, потому что они используют микросхемы с сертифицированным драйвером, доступным в Центре обновления Windows. Совет: протестируйте свои USB-адаптеры в офисе на своем компьютере. Когда Вы находитесь в поле, компьютер не будет иметь подключения к Интернету для автоматической загрузки и установки драйвера. Если драйвер для Вашего адаптера не устанавливается автоматически или не может быть установлен с компакт-диска, Вам необходимо определить микросхему в переходнике и найти драйвер в Интернете. Некоторые производители указывают на своей упаковке, какой чип используется внутри их адаптера. Вы также можете определить чип переходника в диспетчере устройств Windows, выполнив следующие действия:
1. В диспетчере устройств Windows щелкните правой кнопкой мыши на Вашем устройство из списка.
2. В раскрывающемся меню выберите Свойства.
3. В диалоговом окне «Свойства» выберите вкладку «Сведения».
4. В поле «Свойства» выберите «Аппаратные идентификаторы» в раскрывающемся меню.
5. В поле «Значение» указаны VID (идентификатор поставщика) и PID (идентификатор продукта). Эти идентификаторы соответственно указывают производителя и модель чипа.
3. В диалоговом окне «Свойства» выберите вкладку «Сведения».
4. В поле «Свойства» выберите «Аппаратные идентификаторы» в раскрывающемся меню.
5. В поле «Значение» указаны VID (идентификатор поставщика) и PID (идентификатор продукта). Эти идентификаторы соответственно указывают производителя и модель чипа.
6. В приведенном выше примере быстрый интернет-поиск показал, что это чип FT4232 производства FTDI. После того, как Вы знаете свой тип чипа и производителя, Вы можете найти и скачать правильный драйвер для Вашей версии Microsoft Windows.
Проблема № 2: Аппаратное обеспечение
Переходники USB-RS232 являются стандартными компонентами компьютерной техники. Как бы нам ни хотелось, чтобы все было так же надежно, как KS-is KS-141, все адаптерные кабели в конечном итоге выходят из строя. Хотя есть две основные компании, которые производят чипы для переходников с USB на RS232, есть много производителей адаптеров, которые предлагают различные уровни качества кабелей. Промышленные модели более высокого качества должны работать дольше, но со временем они изнашиваются, как и любой полевой инструмент. В плохо сконструированном переходнике могут быть компоненты, которые выходят из строя в течение короткого периода времени - возможно, даже к моменту получения адаптера. Мы видели несколько случаев, когда старые переходники больше не могли обрабатывать 115200 бод, но они все еще работали на низких скоростях. Было еще много случаев, когда USB-кабель перестал работать на полпути в полевых условиях. Совет. Если Ваш полевой участок находится далеко от офиса, возьмите с собой два переходника USB-RS232. Потерянное время в поле может быть намного дороже, чем цена покупки второго кабеля.
Проблема № 3: Производительность
Как упоминалось ранее, USB использует общую шину данных с пакетной связью. Пакетная связь привнесла некоторое время ожидания (время передачи данных), которого не было со встроенными портами RS232. К сожалению, задержка имеет заметное значение, когда Вы загружаете большие объемы данных или загружаете новую операционную систему. Драйвер для чипов FTDI позволяет снизить время ожидания пакетов. Для этого Вы можете использовать поле таймера задержки, доступ к которому осуществляется через диспетчер устройств Windows. Следуй этим шагам:
1. В диспетчере устройств Windows щелкните правой кнопкой мыши свое устройство из списка.
2. В раскрывающемся меню выберите Свойства.
3. Перейдите на вкладку «Настройки порта».
4. Нажмите кнопку Дополнительно ...
5. В окне «Дополнительные параметры» перейдите к полю «Таймер задержки» и уменьшите значение параметра до 1 для достижения максимальной производительности.
Как упоминалось ранее, USB использует общую шину данных с пакетной связью. Пакетная связь привнесла некоторое время ожидания (время передачи данных), которого не было со встроенными портами RS232. К сожалению, задержка имеет заметное значение, когда Вы загружаете большие объемы данных или загружаете новую операционную систему. Драйвер для чипов FTDI позволяет снизить время ожидания пакетов. Для этого Вы можете использовать поле таймера задержки, доступ к которому осуществляется через диспетчер устройств Windows. Следуй этим шагам:
1. В диспетчере устройств Windows щелкните правой кнопкой мыши свое устройство из списка.
2. В раскрывающемся меню выберите Свойства.
3. Перейдите на вкладку «Настройки порта».
4. Нажмите кнопку Дополнительно ...
5. В окне «Дополнительные параметры» перейдите к полю «Таймер задержки» и уменьшите значение параметра до 1 для достижения максимальной производительности.
В дополнение к снижению времени задержки, мы также рекомендуем отключить опцию Selective Suspend для Вашего переходника. Параметр «Выборочная приостановка» позволяет Windows перевести оборудование в спящий режим, что может привести к повреждению пакетов данных. Чтобы отключить параметр «Выборочная приостановка», снимите флажок «Включить выборочную приостановку» в окне «Дополнительные параметры» для вашего устройства.
Примечание: параметр «Выборочная приостановка» по умолчанию уже отключен в драйвере FTDI.
Вывод
Новые конструкции регистраторов данных, такие как, например, CR6, предназначенных для считывания, обработки и передачи сигналов электрических датчиков, имеют встроенное USB-соединение. Однако многие устройства будут иметь интерфейс RS232 на долгие годы, и нам для работы с ними нужно будет продолжать использовать переходники USB-RS232.
Новые конструкции регистраторов данных, такие как, например, CR6, предназначенных для считывания, обработки и передачи сигналов электрических датчиков, имеют встроенное USB-соединение. Однако многие устройства будут иметь интерфейс RS232 на долгие годы, и нам для работы с ними нужно будет продолжать использовать переходники USB-RS232.