“軟件定義”（Software Design）近年來(lái)是一個(gè)時(shí)髦的詞匯，比如“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”、“軟件定義存儲(chǔ)”，本質(zhì)上就是硬件不變的情況下通過(guò)改寫(xiě)軟件而實(shí)現(xiàn)不同的功能。波仕電子作為一家RS-232/485串口全面解決方案的提供商，最近也推出了系列軟件定義的串口轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品。本文以波仕的串口地址轉(zhuǎn)換器DIZ485、串口波特率轉(zhuǎn)換器BTL232、帶緩存串口轉(zhuǎn)換器為例來(lái)介紹如何實(shí)現(xiàn)軟件定義的串口轉(zhuǎn)換器。

    DIZ485與BTL232以及帶緩存轉(zhuǎn)換器具有完全相同的硬件以及外形，但是卻是完全不同功能的串口轉(zhuǎn)換器。比如DIZ485是地址轉(zhuǎn)換器，BTL232是波特率轉(zhuǎn)換器。波仕通過(guò)對(duì)內(nèi)部的芯片灌入不同的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)這幾種不同的功能，既降低了成本，又提高了通用性。波仕還通過(guò)軟件定義技術(shù)為特定客戶提供了特殊波特率格式的BTL232產(chǎn)品，無(wú)需重新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)產(chǎn)品而僅僅是重新灌入軟件即可。

軟件定義的串口轉(zhuǎn)換器在硬件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到：1、串口的通用性，至少帶RS-232和RS-485兩種口，最好還帶RS-422；  2、核心芯片的性能足夠強(qiáng)，這往往意味著具有多種不同的功能，比如通信、存儲(chǔ)、I/O接口功能；  3、核心芯片引腳通用性好。不同的軟件定義轉(zhuǎn)換器也許用到芯片管腳的不同功能，所以引腳最好的輸入/輸出/通信功能通用。

軟件定義的串口地址轉(zhuǎn)換器

DIZ485地址串口轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)串口（同時(shí)支持RS-232和RS-485）之間的帶地址的轉(zhuǎn)換。通過(guò)跳線設(shè)置地址編碼，DIZ485可以將串口接收到的數(shù)據(jù)附加上地址編碼發(fā)送出去，也可以將帶地址編碼的串口數(shù)據(jù)送到對(duì)應(yīng)地址的轉(zhuǎn)換器的串口。DIZ485與其它同類產(chǎn)品相比的特點(diǎn)是可以識(shí)別下位機(jī)的地址、下位機(jī)可以主動(dòng)發(fā)送帶地址的數(shù)據(jù)。DIZ485地址串口轉(zhuǎn)換器的外形為DB-9/DB-9轉(zhuǎn)接盒大小，如圖，產(chǎn)品左邊為主串口，包括DB-9孔的RS-232口，和標(biāo)明為A1、B1的RS-485口。右邊為從串口，包括DB-9針的RS-232口，和標(biāo)明為A2、B2的RS-485口。左上側(cè)J2、J1、J0為波特率設(shè)置的跳線（1200～115200），右上側(cè)K2、K1、K0為地址編碼設(shè)置的跳線（0～7），DIZ485通過(guò)跳線J2、J1、J0設(shè)置波特率，通過(guò)跳線K2、K1、K0設(shè)置地址。 通信規(guī)則：主串口發(fā)送的數(shù)據(jù)=地址碼+從串口接收的數(shù)據(jù)； 或者：從串口發(fā)送的數(shù)據(jù)=主串口接收的數(shù)據(jù)—地址碼。如果地址為1的產(chǎn)品的從串口收到abcdefg ,則主串口發(fā)送出###1:abcdefg  就是加幀頭。

軟件定義的串口波特率轉(zhuǎn)換器

BTL232型串口波特率轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)不同波特率的RS-232/RS-485串口之間的通信轉(zhuǎn)換，同時(shí)支持RS-232和RS-485口。BTL232的外形為DB-9/DB-9轉(zhuǎn)接盒大小，如圖的產(chǎn)品左邊為DB-9孔的1號(hào)RS-232口，左下面為A1、B1的1號(hào)RS-485口；右邊為DB-9針的2號(hào)RS-232口，右下面為A2、B2的2號(hào)RS-485口。產(chǎn)品上邊為波特率設(shè)置的跳線，左邊的J2、J1、J0用于設(shè)置左邊1號(hào)RS-232和RS-485串口的波特率（1200～115200）；右邊的K2、K1、K0用于設(shè)置右邊2號(hào)RS-232和RS-485串口的波特率（1200～115200）。既然是軟件定義的產(chǎn)品，所以轉(zhuǎn)換特殊波特率以及格式也是完全沒(méi)問(wèn)題的。

軟件定義的帶緩存的串口轉(zhuǎn)換器

   BTL232還可以實(shí)現(xiàn)帶緩存的RS-232與RS-485轉(zhuǎn)換器這個(gè)功能。BTL232本來(lái)是一種RS-232/RS-485波特率轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部帶大約1K緩存，緩存數(shù)據(jù)本來(lái)是立即提取出來(lái)并且傳輸出去的。把BTL232的一邊用RS-232（接上位機(jī)），另外一邊用RS-485（接下位機(jī)），兩邊的波特率設(shè)為一樣，而1K的緩存數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部先緩存一段時(shí)間并且處理再提取出來(lái)進(jìn)行傳輸，這樣就實(shí)現(xiàn)了帶緩存的RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器功能。緩存一段時(shí)間的好處在于：1、避開(kāi)可能出現(xiàn)的干擾期間  2、實(shí)現(xiàn)上位機(jī)RS-232對(duì)下位機(jī)RS-485的安全控制，比如在緩存期間進(jìn)行延時(shí)并且處理可以避免惡意代碼。