經(jīng)常跑現(xiàn)場的工程師都希望有一個接口齊全、續(xù)航能力強并且體積小巧的筆記本電腦，這樣就可以帶著它深入現(xiàn)場的每個角落，完成網(wǎng)絡設備調(diào)試、PLC程序下載、設備固件更新等工作。GPD MicroPC是一款國產(chǎn)的迷你掌上筆記本，它的屏幕尺寸僅為6英寸，重量為440g，三圍僅為153*113*23.5mm，可以很輕松的裝進隨身的小包，是否適合作為工程師現(xiàn)場使用呢？
對于工程師來講，最怕的就是電腦接口不夠，做什么都需要用轉接線，那樣在現(xiàn)場雜亂的環(huán)境中移動非常不方便。GPD MicroPC具有豐富的接口，包括：工程中常用的RS232接口、RJ網(wǎng)口、Type-C接口、Hdmi接口、三個USB接口、TF卡接口以及一個3.5mm音頻輸出接口，基本涵蓋了現(xiàn)場工作中經(jīng)常用到的所有接口，再也不用拖著長長的線纜到處跑了，既省時省力，又安全了許多。
GPD MicroPC采用 Intel 第八代 Gemini lake 平臺 N4100 嵌入式處理器，，集成Intel UHD Graphics 600 核顯，8G內(nèi)存和128G固態(tài)，可以穩(wěn)定流暢的運行大部分辦公軟件和工控軟件。通過 HDMI 2.0 接口可輸出 4K×2K/60p 高清視頻，我們可以用它連上投影給客戶做培訓，晚上回賓館可以將它連接電視看電影。
系統(tǒng)方面，GPD MicroPC預裝WIN10操作系統(tǒng)，適合電氣工程師運行工控軟件，對設備進行功能設置等操作。如果你用的軟件不支持WIN10，還可以安裝虛擬機軟件，在這款電腦上運行WIN7 XP等系統(tǒng)。網(wǎng)絡工程工作中常常用到Linux系統(tǒng)，Ubuntu官方適配了GPD MicroPC，可以自己安裝Ubuntu和win10雙系統(tǒng)，適合多種場合的工作需要。
為了滿足現(xiàn)場工作的需求，GPD MicroPC甚至在背部設計了兩個螺絲安裝孔，在需要固定的情景下可以將它安裝到支架上，實現(xiàn)固定使用。
馬上就是年底了，各家公司都到了開年會發(fā)福利的時候，老板們不妨準備幾臺給員工做獎品，說不定他們來年會更好的工作。
一、什么是串口通訊(Serial Communication)？
1.1串口通訊(Serial Communication)是指計算機主機與外設之間以及主機系統(tǒng)與主機系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的串行傳送，通過數(shù)據(jù)信號線、地線等，按位進行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。使用串口通信時，發(fā)送和接收到的每一個字符實際上都是一次一位的傳送的，每一位為1或者為0，串口通信特點是慢、少、遠，這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠距離通信中可以節(jié)約通信成本，但其傳輸速度比并行傳輸?shù)汀?/p>
串口是一種接口標準，它規(guī)定了接口的電氣標準，沒有規(guī)定接口插件電纜以及使用的協(xié)議。典型的串口通訊標準常見有如下三種。
EIA RS232(通常簡稱“RS232”）: 1962年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定。
EIA RS485(通常簡稱“RS485”）: 1983年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定。
EIA RS422(通常簡稱“RS422”）: 1924年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定。
1.2并行通信的通信原理是數(shù)據(jù)的各位同時傳送，特點是快、多（數(shù)據(jù)線）、近；在計算機和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變化實現(xiàn)的。如果一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。計算機或PLC各種內(nèi)部總線就是以并行方式傳送數(shù)據(jù)的。
串口通訊與并行通信的示意圖：
二、串行通訊方式
串行通信方式分為單工（Simplex Communication）、半雙工模式（Half Duplex）、全雙工模式（Full Duplex）三種工作方式。
（a）單工模式（Simplex Communication）的數(shù)據(jù)傳輸是單向的。在通信雙方中，一方固定為發(fā)送端，另一方則固定為接收端。信息只能沿一個方向傳輸，使用一根傳輸線，具體如上圖的（a）的單工通信方式。
（b）半雙工模式（Half Duplex）通信使用同一根傳輸線，既可以發(fā)送數(shù)據(jù)又可以接收數(shù)據(jù)，但不能同時進行發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸，但是，在任何時刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。因此半雙工模式既可以使用一條數(shù)據(jù)線，也可以使用兩條數(shù)據(jù)線。半雙工通信中每端需有一個收發(fā)切換電子開關，通過切換來決定數(shù)據(jù)向哪個方向傳輸。因為有切換，所以會產(chǎn)生時間延遲，信息傳輸效率低些。
（c）全雙工模式（Full Duplex）通信允許數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳輸。因此，全雙工通信是兩個單工通信方式的結合，它要求發(fā)送設備和接收設備都有獨立的接收和發(fā)送能力。在全雙工模式中，每一端都有發(fā)送器和接收器，有兩條傳輸線，信息傳輸效率高。
顯然，在其它參數(shù)都一樣的情況下，全雙工比半雙工傳輸速度要快，效率要高。
三、串行通信的分類串行通信可以分為同步通信和異步通信兩類。同步通信是按照軟件識別同步字符來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，異步通信是一種利用字符的再同步技術的通信方式。
3.1同步通信
同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同，通常含有若干個數(shù)據(jù)字符。它們均由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符(CRC)組成。其中同步字符位于幀開頭，用于確認數(shù)據(jù)字符的開始。數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個數(shù)沒有限制，由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長度來決定，校驗字符有1到2個，用于接收端對接收到的字符序列進行止確性的校驗。同步通信的缺點是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴格的同步。
3.2異步通信
異步通信中，在異步通行中有兩個比較重要的指標：字符幀格式和波特率。數(shù)據(jù)通常以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀傳送。字符幀由發(fā)送端逐幀發(fā)送，通過傳輸線被接收設備逐幀接收。發(fā)送端和接收端可以由各自的時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個時鐘源彼此獨立，互不同步。接收端檢測到傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯"0"（即字符幀起始位）時，確定發(fā)送端已開始發(fā)送數(shù)據(jù)，每當接收端收到字符幀中的停止位時，就知道一幀字符己經(jīng)發(fā)送完畢。
異步通信的特點及信息幀格式：
以起止式異步協(xié)議為例，下圖顯示的是起止式一幀數(shù)據(jù)的格式：
起止式異步通信的特點是：一個字符一個字符地傳輸，每個字符一位一位地傳輸，并且傳輸一個字符時，總是以“起始位”開始，以“停止位”結束,字符之間沒有固定的時間間隔要求。每一個字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值），字符本身由7位數(shù)據(jù)位組成，接著字符后面是一位校驗位(檢驗位可以是奇校驗、偶校驗或無校驗位)，最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定長的空閑位。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值１），這樣就保證起始位開始處一定有一個下跳沿。
四、串口通訊端口設備的波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗、停止位、流控制介紹。
4.1.波特率介紹
通信線上傳送的所有位信號都保持一致的信號持續(xù)時間，每一位的信號持續(xù)時間都由數(shù)據(jù)傳送速度確定。數(shù)據(jù)傳送速率:每秒傳送的二進制代碼的位數(shù)。波特率反映了串行通信的速率，也反映了對于傳輸通道的要求。波特率越高，要求傳輸通道的頻率越寬，一般異步通信的波特率在50b/s~19200b/s之間。相互通信的甲乙雙方必須具有相同的波特率，否則無法成功地完成串行數(shù)據(jù)通信。波特率就是每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。波特率的單位是每秒比特數(shù)(bps)，常用的單位還有：每秒千比特數(shù)Kbps，每秒兆比特數(shù)Mbps。串口典型的傳輸波特率600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps。
PLC/PC與稱重儀表通訊時，最常用的波特率是9600bps，19200bps。PLC/PC或儀表與大屏幕通訊時，最常用的波特率是600bps。
4.2數(shù)據(jù)位介紹
這是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當計算機發(fā)送一個信息包，實際的數(shù)據(jù)不會是8位的，標準的值是5、6、7和8位。如何設置取決于你想傳送的信息。比如，標準的ASCII碼是0～127（7位）。擴展的ASCII碼是0～255（8位）。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本（標準 ASCII碼），那么每個數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個包是指一個字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。由于實際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術語“包”指任何通信的情況。
4.3偶校驗與奇校驗介紹
在標準ASCII碼中，其最高位(b7)用作奇偶校驗位。所謂奇偶校驗，是指在代碼傳送過程中用來檢驗是否出現(xiàn)錯誤的一種方法，一般分奇校驗和偶校驗兩種。奇校驗規(guī)定：正確的代碼一個字節(jié)中1的個數(shù)必須是奇數(shù)，若非奇數(shù)，則在最高位b7添1；偶校驗規(guī)定：正確的代碼一個字節(jié)中1的個數(shù)必須是偶數(shù)，若非偶數(shù)，則在最高位b7添1。
4.4停止位介紹
停止位是按長度來算的。串行異步通信從計時開始，以單位時間為間隔（一個單位時間就是波特率的倒數(shù)），依次接受所規(guī)定的數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位，并拼裝成一個字符的并行字節(jié)；此后應接收到規(guī)定長度的停止位“1”。所以說，停止位都是“1”，1.5是它的長度，即停止位的高電平保持1.5個單位時間長度。一般來講，停止位有1，1.5，2個單位時間三種長度。
4.5流控制介紹
數(shù)據(jù)在兩個串口之間傳輸時，常常會出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，或者兩臺計算機的處理速度不同，如臺式機與單片機之間的通訊，接收端數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已滿，則此時繼續(xù)發(fā)送來的數(shù)據(jù)就會丟失。現(xiàn)在我們在網(wǎng)絡上通過modem進行數(shù)據(jù)傳輸，這個問題就尤為突出。流控制能解決這個問題，當接收端數(shù)據(jù)處理不過來時，就發(fā)出“不再接收”的信號，發(fā)送端就停止發(fā)送，直到收到“可以繼續(xù)發(fā)送”的信號再發(fā)送數(shù)據(jù)。因此流控制可以控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M程，防止數(shù)據(jù)的丟失。 pc機中常用的兩種流控制是硬件流控制（包括rts/cts、dtr/cts等）和軟件流控制xon/xoff（繼續(xù)/停止）
五、串口的針腳定義
RS232是計算機與通信工業(yè)應用中最廣泛一種串行接口。它以全雙工方式工作，RS232需要地線、發(fā)送線和接收線三條線，RS232只能實現(xiàn)點對點的通信方式。在實際應用中，要分清楚RS232串口接口定義：RXD：接收數(shù)據(jù)，TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)，GND：信號地線，電腦DB9針接口是常見的RS232串口，其引腳定義如下：
六、 RS232串口缺點
●接口信號電平值較高，接口電路芯片容易損壞。
●傳輸速率低，最高波特率19200bps。
●抗干擾能力較差。
●傳輸距離有限，一般在15m以內(nèi)。
●只能實現(xiàn)點對點的通訊方式。
七、介紹最常用的RS232轉RS485轉換器針腳定義及接線示意圖。
八、帝特串口號更改教程如圖。
九、串口通訊線纜在實際應用中問題排查辦法：
安裝驅動前準備工作：USB轉串口線需要先連接到電腦的USB端口。
9.1安裝驅動的使用說明：驅動安裝問題
9.1.1通過我司的官網(wǎng)下載驅動【http://www.dtech.cn/download/】，或使用產(chǎn)品配的光盤驅動，或聯(lián)系在線客服提供電子版驅動均可以正常安裝驅動，用戶通過以上途徑獲得相對應的電腦系統(tǒng)版本進行驅動安裝，其中驅動安裝包中的文件夾windows里面包含有xp、win7、win8、win10的驅動。
驅動安裝成功后，需要確認驅動是否正常，此時請打開電腦桌面：我的電腦>-管理>-設備管理器>-端口>-查看相應的端口>-即可看到安裝好的串口驅動。
9.1.2通訊異常問題處理方法
驅動正常安裝成功后，在進行與終端設備通訊前，需要配置好串口號一致，此時用戶需要檢查用戶終端軟件的串口號與我司的串口號是否一致，如不一致需要改為一致再進行通訊測試，操作方法如下：
更改串口號方法：我的電腦>-管理>-設備管理器>-端口>-選擇相應的端口>-右擊“屬性”>-端口設置>-高級>-com端口號(P)>-進行串口號更改為一致。
如發(fā)現(xiàn)驅動安裝不成功，此時需要檢查電腦的USB端口是否有接觸不良，請更換USB端口重新安裝驅動，或重啟電腦再次安裝驅動即可。
9.2通訊異常排查
經(jīng)過更改串口號一致進行通訊測試，均不能正常通訊，此時的排查工作如下：
9.2.1第一種排除方法：
確定串口線的9孔線序與用戶終端設備的串口線序是否一致，此時需要查看用戶的設備說明書，確定串口設備的引腳定義是否與我司的串口線的線序一一對應，如不一致，則通訊不正常。
9.2.2第二種排除方法：
有些用戶是通過RS232串口延長線進行對接我司的串口線，此時需要注意RS232串口延長線的線是否與我司的串口線引腳定義是否一致，原因是因為市面上的RS232串口延長線分了好幾種，有串口直連線、23線序串口交叉線、全交叉串口線三種線，由于我司的串口線是標準的串口，此時如需要用RS232串口延長線聯(lián)接用戶設備，只能通過串口直連線進行對接。
9.2.3第三種排除方法：
檢查電腦的USB端口是否正常，此時用戶可以通過更換電腦的USB端口進行測試，如果更換電腦的USB端口能正常通訊，說明原先接觸的USB端口有接觸不良的情況存在，需要及時更換能正常使用的USB端口進行聯(lián)接。
9.2.4第四種排除方法：
如通過我司的串口線或串口產(chǎn)品自測和接線都沒有發(fā)現(xiàn)問題，請用戶檢查所連設備的上位機軟件設置的波特率等參數(shù)是否和所連設備的波特率等參數(shù)一致；如果不一致，請將參數(shù)設置正確。
9.2.5第五種排除方法：
經(jīng)過以上4個排除步驟都排查完成以后，但是在通讀數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)出現(xiàn)亂碼或丟失，此時需要通過 我的電腦>-管理>-設備管理器>-端口>-選擇相應的端口>-右擊“屬性”>-端口設置>-高級選項中把延時調(diào)低或發(fā)送、接收的緩沖區(qū)調(diào)低；調(diào)低以后還是亂碼或丟失，就看一下設備的上位機軟件里是否也有延時緩沖區(qū)，如果也有的情況下也將其一起調(diào)低再進行測試。
綜合所述，常用的串口設置就能完成并排查完成。