2024 m. sausio 27 d., šeštadienis

Apie RS232, COM, USB ir CAT

 

 Kam skirta ir kam neskirta informacija žemiau:

Jei manote, kad turite pakankamai kompetencijos kompiuterių sandaroje, gerai išmanote kompiuterių įvadus/išvadus, arba jei turite šiuolaikinį transiverį su USB jungtimi ir jus tenkina minimalus jo pajungimas vienu USB kabeliu – negaiškite laiko, žemiau esanti informacija ne jums.
Jei turite senesnį transiverį (kai kurie jų dirba labai gražiai!), jei net naujesniame transiveryje norite sudėtingesnio komutavimo, pvz. valdyti antenas ar stiprintuvus, jei tiesiog norite daugiau suprasti apie transiverio-kompiuterio sujungimo būdus, žemiau esanti informacija turėtų būti naudinga.

 Šiek tiek aiškumo:

Pirmiausia, bandysiu įnešti šiek tiek aiškumo apie SERIAL, COM ir RS232 sąvokas. Dažniausiai būna kalbama apie vieną ir tą patį, bet skirtinguose tekstuose naudojamos skirtingos sąvokos. Taip atsitiko, kaip dažnai būna, viena didelė kompanija (IBM, dar 1990 aisiais) norėjo įnešti savitumo ir pradėjo vadinti jau gana gerai techniškai gerai dokumentuotą ryšių protokolu RS232 dirbančias jungtis COM pavadinimu. Dėl tuomet rinkoje vyraujančios kompanijos padėties jis išplito vėliau įnešdamas sumaišties. Todėl turėkite galvoje, kad internete ir net literatūroje galimi šie nedideli netikslumai. Kitas paplitęs pavadinimas - SERIAL“ Jį reiktų versti ne kaip „Serijinis“ bet kaip „Nuoseklus“ ir jis apibūdina duomenų perdavimo pobūdį, kaip priešingybė žodžiui „Lygiagretus“. Noriu papildyti ir pabrėžti: RS232 protokolas nėra susijęs su mums gan gerai pažįstama jungtimi.


 

 

Tiesiog tokia jungtis, (jos pavadinimas DE-9 arba DB-9) buvo ir yra dažniausiai naudojama perduoti duomenis šiuo protokolu. Lygiai taip pat sėkmingai gali būti ir yra naudojama ir kitos jungtys:



 

 

 

 

RS232 protokolas žiūrint šių dienų akimis yra lėtas. Kai   USB jungtis gali perduoti dešimtis ar šimtus megabitų informacijos,  RS232 didžiausias greitis  - 115kbps. Tai kelis šimtus kartų lėčiau nei USB. Vis dėlto, RS232 yra ir dar ilgai bus naudojamas ten, kur nereikia didelių greičių. Ypač jis paplitęs pramonės įrenginiuose.

 RS232 jūsų kompiuteryje

    Stalinis kompiuteris

Jūs turbūt gerai susipažinę su savo kompiuterio visomis jungtimis. Pradėkime nuo stalinio kompiuterio. Labai tikėtina, kad geriausiu atveju turite tik vieną gamyklinį RS232 išvadą su DB-9 jungtimi. Įprastai buitinėms, namų reikmėms net ir ta viena jungtis nebūna naudojama. Radijo mėgėjiškiems tikslams ją puikiausiai galima pritaikyti. O ką daryti jei vienos jungties nepakanka? Visuose staliniuose kompiuteriuose būna numatytos vietos papildomoms jungtims įstatyti. Šiuolaikiniuose staliniuose kompiuteriuose dažniausiai pagrindinė kompiuterio plokštė turi keletą laisvų PCI-Express standarto jungčių, kartais trumpinamo PCIe ar panašiai, todėl ir ieškoti įsigyti reiktų PCI-Express – RS232 funkcinės plokštės. Pavyzdžiui:





 

 

 

 

 

 

 

 

 

Įstačius funkcinę plokštę kaip šiame pavyzdyje, sistemoje atsiras net du RS232 portai.

Tokioje plokštėje yra sumontuotos mikroschemos ir tam, kad kompiuteris „pažintų“ šią plokštę, kad galėtų teisingai bendrauti su ja, bus reikalingas plokštės draiveris. Tai nedidelė programėlė dažniausiai pridedama kartu su plokšte arba gali būti parsiunčiama iš plokštės gamintojo svetainės. Draiveris taip pat leidžia keisti kai kuriuos plokštės darbo parametrus jei to prireiktų. Dažniausiai gamykliniai parametrai būna tinkami ir nieko keisti nereikia. Draiveriai įprastai būna platinami ir diegiami paketais, visai  mikroschemų šeimai, todėl jei pakeitėte ar įdėjote dar vieną plokštę su tokia pačia ar tos pačios šeimos mikroschema, papildomai draiverio diegti nereikės, plokštė bus „pripažinta“ automatiškai. Jei naujos plokštės mikroschema visiškai kitokia, reikės diegti tos plokštės draiverius.

     

Nešiojami kompiuteriai.

Paskutinį kartą nešiojamam kompiuteryje gamintojo įdiegtą ir „tikrą“ RS232 portą mačiau prieš 20 metų. Įprastiniam nešiojamo kompiuterio vartotojui RS232 jau nėra reikalingas. Arba ypač retai. Ką daryti, jei mums to prireikia? Turbūt jau žinote: Yra tokie įrenginiai, kaip „USB Serial adapteriai“. Būdami skirtingo ilgio, skirtingų gamintojų, įkišus vieną jo galą į USB lizdą, kitame adapterio gale turėsime RS232 (Serial), įprastai DB-9 jungtį. Kartais net dvi. Kaip ir stalinio kompiuterio plokštės atveju,  taip pat reikės įdiegti draiverį, Visi kiti draiverio ypatumai tie patys kaip ir stalinio kompiuterio atveju. Tačiau čia yra vienas niuansas: USB jungtis nėra skirta realaus laiko duomenų apsikeitimui. Tai reiškia, kad jungtis, lyginant su tikruoju RS232, dirbs žymiai greičiau (bet mums duomenų greičio nereikia, mums reikia reakcijos greičio), tačiau tas greitas duomenų perdavimas prasidės per tam tikrą laiko tarpą, galbūt dešimčių - šimtų milisekundžių, duomenų perdavimo pabaiga taip pat užtruks. Dabar įsivaizduokite, kiekvienas taškas ir brūkšnys telegrafe – atskiros duomenų porcijos... . Pavojus! Jei šis USB-Serial adapteris bus naudojamas perduoti telegrafui (CW), gali atsirasti taip vadinamas „tampymo efektas“. Signalas tampa iškraipytas, nemalonus nei siųsti, nei klausyti. Radijo mėgėjai čia turi šiokį tokį įdirbį ir patarimą: Skirtingi adapterių mikroschemų gamintojai pasiekė skirtingos sėkmės šiuo klausimu ir dauguma mėgėjų sutaria, kad mažiausiai tampymui paveikūs yra adapteriai su FTDI, Silicon Labs mikroschemomis, o pas mus populiariausi, gal dėl to, kad pigiausi, adapteriai su Prolific mikroschemomis, yra labiausiai paveikti to tampymo efekto. Ne visi pardavėjai rašo šią informaciją, bet giliau pasidomėję sužinosite kokia mikroschema kuriame adapteryje įdėta.

Jei adapterio neketinate naudoti CW perdavimui, nėra didelio skirtumo koks mikroschemos gamintojas.

RS232 kabeliai

Nėra vieno ir vieningo RS232 kabelio standarto. Skirtingi prietaisų gamintojai su savo prietaisais pateikia skirtingus kabelius. Ne visuose juose panaudojami visi standartu numatyti laidai. Yra paskirčių, kur užtenka viso labo 3 laidų iš 9 numatytų arba laidų sujungimas kabelio galuose skirtingas.



 

 

 

 

 

 

 

 

Todėl, jei paėmėte  naują, bet nenaudojamą kabelį, nebūtinai jis dirbs kitoje vietoje nei yra skirtas. Pasidomėkite tuo arba pasigaminkite kabelį pats.

 

OK. Jūs vienaip ar kitaip susimeistravote papildomą RS232 portą ir jei reikia, turite kabelį. Kas toliau?

 

Ko nori transiveris ir ką duoda COM (aka RS232) portas

Jau dabar, tinkamai sukonfigūravę programą (apie tai kiek vėliau) iš kurios norite valdyti transiverį, voltmetru galite aptikti CW ar PTT signalo buvimą COM porto išvaduose. Standartiškai siūloma programoje nustatyti: PTT komutavimui RTS signalas, o CW – DTR. Voltmetru galėsite matyti kaip  atsiranda įtampa ant atitinkamo išvado. Tačiau deja tai ne visai tas, ko nori transiveris. Na, bent jau dauguma transiverių. Transiveris nori ne įtampos ant kažkurio jo įėjimo, bet užtrumpinimo į žemę.  Bent jau šiais atvejais. Štai čia ir prireikia elementarios schemutės už kurią iš principo daug kas, netgi Lietuvoje, linkę mokėti dešimtis ir šimtus eurų.



 

 

 

 

Vietoj 2N2222 gali būti 2N3904, BC547 ar BC548 tranzistorius.

Galima tobulinti schemutę pridedant LED diodus ir daug kitų dalykų - tokių is panašių schemučių internete begalė ir pasvarstyti kiek dvi tokios schemutės (sakykime, 1- CW ir 1 – PTT valdymui) yra vertos. 100eur ar...

 

Apie USB

Dauguma šiuolaikinių transiverių turi USB jungtis tuo žymiai palengvindami prijungimą prie kompiuterio. Dar daugiau: daug transiverių turi ir garso plokštę su kuria kompiuteris gali dirbti tarsi ji būtų kompiuterio viduje, tuo žymiai palengvinamas darbas SSB darbo rūšimi ir visomis skaitmeninėmis, įskaitant ir FTx šeimos darbo rūšis. Iš esmės šiais tikslais galima būtų naudoti ir kompiuterio integruotą garso plokštę, tačiau yra du privalumai naudojant USB kabelį ir transiverio garso plokštę:

-          Jums nereikės lituoti audio kabelių jungčių (dviejų: vieno Audio_IN , kito Audio_OUT) ir simetrinių atskyrimo transformatorių. Rankinis litavimas tai dar viena ir padidintos rizikos potencialių gedimų priežastis.

-          O svarbiausia, skirtingai nuo analoginio audio, USB yra skaitmeninis ir žymiai, žymiai atsparesnis įvairiem elektromagnetiniam trikdžiam.

Įprastai, prijungus naują transiverį prie kompiuterio USB kabeliu ir įdiegus gamintojo rekomenduojamus draiverius, kompiuteryje atsiranda vienas (kartais du) virtualūs RS232 portai ir USB audio plokštė. Ji dažnai kompiuteryje vadinasi „USB Audio codec“. Skirtingai nei naudojant tikrą RS232 portą, naudojant USB jungtis, virtualus portas gali atsirasti su kitu numeriu. Ypač jei bus jungiama į skirtingus kompiuterio USB lizdusar skirtingi prietaisai tame pačiame lizde. Turėkite tai galvoje. Jei dingo valdymas per virtualų RS232 portą, labiausiai tikėtina priežastis – pakito jo numeris. Device Manager‘yje (liet. „Įrenginių tvarkyklė“?) susiraskite koks naujai priskirtas porto numeris ir atitinkamai pakeiskite jo numerį programoje iš kurios juo naudojatės.

 

CAT

CAT sutrumpinimui jau gal 30 metų. Jis kilo iš „Computer Aided Transceiver“ – „transiveris papildytas kompiuteriu“ ar kažkaip panašiai. Su CAT pajungimu, ypač transiveriuose turinčiuose USB jungtis problemų retai kyla. Svarbu programoje nurodyti tinkamą porto numerį ir nustatyti vienodus porto darbo greičius programoje ir transiveryje. Tai viena iš nedaugelio jungčių su kompiuteriu, kuriai reikia šiokio tokio greičio. Manau, kad CAT tikslams greitis turėtų būti mažiausiai 19200 bitų, antraip jausis BandMap‘o vėlavimas, gal ir kitos funkcijos gali vėluoti.

Skirtingi transiveriai turi skirtingus CAT komandų rinkinius. Dažnai senesnių transiverių komandų rinkiniai būna labiau riboti, šiuolaikinių labiau išplėtoti. Tai reiškia, kad ir valdymas komandomis dažnai senesnių ir pigesnių transiverių dažnai būna ribotas.

Grįžtant prie RS232 portų, svarbu suprasti, kad vienu portu vienu metu gali naudotis tik viena programa. Tai reiškia, kad negalima bus įjungti vienu metu ir ryšių registravimo programos ir gamintojo pateikto transiverio valdymo programos. Nebent viską nustatysite taip, kad programos (ir, svarbiausia, transiveris) naudos skirtingus portus. Antraip gausite klaidą „Port is busy“ ar tiesiog kažkas užluš be aiškios priežasties.

Jei jūsų transiverio – kompiuterio komutacija paprasta, tik vienu USB kabeliu, jei jį naudojate CAT‘ui t.y. dažnio, diapazonų, darbo rūšių ir pan. valdymui, jei naudojate transiveryje integruotą garso plokštę darbui skaitmeninėmis modomis ir SSB, labai patogu tuo pačiu USB kabeliu valdyti ir PTT. Šią CAT komandą ir atitinkamą funkciją turi turbūt visi transiveriai ir radijomėgėjiškos programos. Vistik, jei yra galimybė, ir šia funkciją rekomenduočiau iškelti į atskirą RS232 portą.

 

Kas toliau?

Spėlioti ateitį - nedėkingas dalykas. Vis dėlto... Expert Electronics, žinomi savo transiveriais MB1, SunSDR, Colibri ir kt. bando prakišti jų sukurtą ryšių protokolą TCI kaip visuotinai priimtą standartą.Vistik, kažin ar taip įvyks. Gal ne vien dėl to, kad firma įsikūrusi Taganroge. Labiau tikėtina, kad vis didesnę reikšmę ims senas, gerai pažįstamas ryšių protokolas TCP, kuriuo pagrįstas visas internetas. Jo fizinė jungtis vadinasi RJ45 ir turėtų būti visiems geriai pažįstama.


 

Jis turėtų pakeisti ir gerokai supaprastinti CW, PTT, CAT pajungimą, o taip pat ir SDR specifinius IQ srautus. Jau dabar dauguma vidutinės ir aukštesnės klasės radijo mėgėjiškų prietaisų prijungiami šiuo protokolu. Ateityje jų turėtų tik daugėti. Čia siūlyčiau atkreipti dėmesį į du dalykus: ICOM transiveriai dirba panašiu, bet ne TCP protokolu. Jis vadinasi UDP. Prieš įsigydami, pasidomėkite ar jūsų naudojama programa "supranta" šį pritokolą. Ir kitas: kai kurie transiveriai turi integruotą Ethernet RJ45 lizdą, o kai kurie jį palaiko per atskirą opciją - modulį, kuris kainuos papildomus 300USD.

 

 

Rašant nebuvo atsižvelgta į atskirus ir ypatingesnius atvejus. Kai kurie dalykai aprašyti supaprastintai, kad būtų daugiau aiškumo.

 

2021 m. gruodžio 23 d., ketvirtadienis

Ko man trūksta N1MM+ programoje

Jau ne pirmi metai, kai varžybose dirbu N1MM+ programa. Neblogai ją perpratau, tuo ką moku, ką žinau mielai dalinuosi su kolegomis Lietuvoje, o kartais ir už jos ribų. Kartais pajaučiu, kad esu laikomas kaip N1MM+ apologetas - pripažįstantis ir garbinantis vien tik šią programą. Tai toli gražu nėra taip, kaip atrodo. Mėgstu kartoti, nors dažnai į tai nėra įsiklausoma, kad idealios programos nėra. Bent jau man netekę sutikti. Kiekviena turi savų trūkumų ir privalumų. Šį kartą ketinu išvardinti tuos trūkumus, kuriais mano manymu programa atsilieka nuo kitų tos pačios paskirties produktų.

Programos spalvų paletė. Ilgai ir įdėmiai žiūrint į programos langą tai tampa ne vien estetikos dalyku. Labai tikėtina, kad pasirinkus neoptimalias programos spalvas akys pavargs. Ir nors programa leidžia keisti programos langų spalvas, šis funkcionalumas nėra pakankamai lankstus, neprilygsta pvz. Win-Test ar DXLog. Šiame fronte beje galima tikėtis pokyčių. Paprašiau programos autorių, kad prie visų elementų kurių spalvas galima keisti jau dabar, būtų pridėta ir lango pavadinimo juosta ("title bar") ir šrifto spalvos. Tuomet spalvų pasirinkimas turėtų būti žymiai lankstesnis, malonesnis akiai. Mano pasiūlymas priimtas, nors jo prioritetas turbūt trečiaeilis.
Viena iš dabar įmanomų spalvinių schemų

 QSO įvedimo eilutė. Laikau privalumu programoje WinTest ar DXLog tai, kad QSO įvedimo eilutė yra visuomet toje pačioje vietoje. Čia niekuomet tyčia ar netyčia jos nenuslinksime kažkur kitur, nereiks karštligiškai jos ieškoti jei akis dėl kažkurių priežasčių buvome nukreipę kažkur kitur. N1MM+ pasitaiko visaip.

Statistika. Jos yra nemažai, bet informatyvios ne tiek jau daug, o ir ta, kuri yra, jos forrma man nelabai priimtina. Štai to pačio varžybų logo ta pati statistika N1MM+ ir DXLog programoje.

Man nepavyko programos autorių įtikinti, kad šiame grafike būtų atvaizduotos ir neaktyvios valandos - taip geriau matosi bendra varžybų eiga. Nepavyko.
Garso įrašai. Seniai seniai, ši programa turėjo integruotą ryšių įrašymo modulį. Jau nebežinau priežasčių kodėl jis buvo iškeltas atskirai. Ir nors šis modulis, kaip programa dirba nepriekaištingai, jo konfigūravimas nėra patogus, o menkiau kompiuterius suprantančiam žmogui beveik neįmanomas.
Nors ne pirmi metai dirbu su programa, operavimo laiko skaitliukas man vis dar mįslė. Taip, jis yra, taip, jis skaičiuoja darbo laiką ar pertraukas, bet tas skaičiavimas toks painus, kad kiekvieną kartą reikia imti pieštuką ir perskaičiuoti rankomis, kad galėčiau aiškiai suprasti kiek valandų pradirbau ir kiek liko.
Cabrillo importas. Jei norėsite importuoti svetimą logą pvz. Goals failui pasidaryti (DXLog programoj jis vadinasi "Target") ar kažkokiai analizei - tokios funkcijos programa neturi. Naudokitės kitais įrankiais.
Na ir pagaliau, jei 19 colių 3:4 formato monitorius kitose programose yra pakankamas patogiam darbui, N1MM+ programoje jo turbūt jau neužteks. Taip, gal užteks, jei naudojatės tik pagrindinėmis funkcijomis, bet jei norite iš programos kažko daugiau, vienas FullHD 1080p monitorius, o dar geriau - du, yra būtini.
Štai tokie mano akimis žiūrint programos trūkumai. Nesupraskite manęs neteisingai. Trūkumas trūkumui nelygu. Vienas didelis ir svarbus trūkumas gali atsverti dešimtį smulkių, čia jau kiekvienam spręsti pagal save. Be šių trūkumų programa turi ir daug privalumų. Tai atskira tema, kurią gal kada pakalbėsiu atskirai, o šiuo metu, nepaisant visko, nepaisant, kad vis dažniau žiūriu į DXLog kaip alternatyvą, N1MM+ vis dar lieka mano pagrindinė varžybų programa.