1, Tekniset periaatteet
RS-232 ja USB eroavat merkittävästi sähköisistä ominaisuuksista, signaalinsiirtomenetelmistä ja protokollatasoista. RS-232 ottaa käyttöön sarjaliikennetilan ja lähettää dataa signaalilinjojen sarjan (kuten TXD, RXD, GND jne.) kautta. Sen signaalitaso on yleensä ± 12 V tai ± 5 V, ja liitäntästandardi on suhteellisen kiinteä (kuten DB-9- tai DB-25-liittimet). USB sen sijaan on nopea sarjaväyläliitäntä, joka tukee hot swappingia ja plug and play -toimintoa. Sen signaalinsiirrossa käytetään differentiaalisignaalitekniikkaa, jolla on korkeammat siirtonopeudet ja vahvemmat häiriönestoominaisuudet.
Jotta RS{0}} muutetaan USB:ksi, tarvitaan välilaite - RS-232 -USB-muunnin (tunnetaan myös nimellä USB-sarjaportti-sovitin). Tämä muunnin integroi tarvittavat piirit ja sirut sisäisesti muuntamaan RS-232-signaalit USB-signaaleiksi ja käsittelemään sähköisiä ja protokollaeroja näiden kahden välillä. Erityisesti muunnin vastaanottaa sarjadatasignaaleja RS-232-liitännästä, muuntaa ne USB-liitännän tunnistamaan muotoon ja lähettää ne tietokoneelle USB-väylän kautta. Samanaikaisesti muunnin käsittelee myös USB-liitännän palauttamat tiedot ja ohjaussignaalit ja muuntaa ne RS-232-liitännän ymmärtämään muotoon, jolloin saadaan aikaan kaksisuuntainen tiedonsiirto.
2, Sovellusskenaariot
Muunnolla RS-232:sta USB:ksi on laaja valikoima sovellusskenaarioita useilla kentillä. Ensinnäkin teollisuusautomaation alalla monet vanhentuneet teollisuuslaitteet käyttävät edelleen RS-232-liitäntää viestintään. Näiden laitteiden liittämiseksi nykyaikaisiin tietokoneohjausjärjestelmiin tarvitaan RS-232–USB-muunnin. Toiseksi viestintä- ja testausmittauksen aloilla jotkin ammattimaiset testauslaitteet ja viestintälaitteet käyttävät myös RS-232-liitäntöjä. Käyttämällä RS-232-USB-muunninta nämä laitteet voidaan helposti liittää tietokoneeseen tiedonsiirtoa ja analysointia varten. Lisäksi koulutuksen ja tutkimuksen alalla monet kokeelliset laitteet ja opetusvälineet käyttävät myös RS{5}}-liittymiä. Muuntimia käyttämällä nämä laitteet voidaan integroida helpommin tietokoneisiin, mikä parantaa opetuksen ja tutkimuksen tehokkuutta.
3, Toteutusmenetelmä
On olemassa useita tapoja muuntaa RS{0}} USB:ksi:
Valmiin RS-232-USB-muuntimen käyttäminen: Tämä on yksinkertaisin ja yleisimmin käytetty menetelmä. Käyttäjien tarvitsee vain ostaa tarpeisiinsa vastaava muuntaja, kytkeä se tietokoneen USB-porttiin ja liittää RS-232-laite muuntimen toiseen päähän. Useimmat nykyaikaiset käyttöjärjestelmät tukevat tämän muuntimen plug and play -toimintoa ilman lisäohjaimen asennusta (vaikka jotkin erikoismallit tai -merkit saattavat vaatia sitä).
Kotitekoinen muunnin: Käyttäjät, joilla on tiettyjä elektroniikkatekniikkaa ja ohjelmointitaitoja, voivat myös yrittää tehdä oman RS{0}}-USB-muuntimen. Tämä vaatii yleensä elektronisten komponenttien (kuten tasonmuunnospiirit, USB-ohjauspiirit jne.) ja ohjelmointitekniikoiden (kuten USB-ajurien kirjoittamisen jne.) käyttöä. Kotitekoisen muuntimen valmistuksen etuna on, että se voidaan räätälöidä ja optimoida erityistarpeiden mukaan, mutta haittana on, että sitä on vaikea toteuttaa ja kustannukset voivat olla korkeat.
Ohjelmistosimulaatio: Tietyissä erityistilanteissa ohjelmistoa voidaan käyttää myös simuloimaan muunnos RS{0}}-liitännän ja USB-liitännän välillä. Tämä menetelmä vaatii yleensä tietyn ohjelmiston tai ohjainten asentamisen tietokoneeseen ja RS-232-liitännän toiminnan simuloimista ohjelmiston kautta. On kuitenkin huomattava, että ohjelmistosimulaatiomenetelmät eivät välttämättä korvaa täysin laitteistomuuntimien toimivuutta, etenkään kun on kyse nopeista tiedonsiirroista ja monimutkaisista viestintäprotokollia, joissa saattaa olla suorituskyvyn pullonkauloja.
