串口是工業自動化系統中非常重要的通訊方式，自問世至今，以RS232、RS485為主的串口通訊方式，在工業自動化通訊系統始終占據非常重要的地位。對自動化工程師來說，與串口打交道，進行編程、調試是必不可少的。以下就串口調試中一些常用的工具、方法和步驟進行介紹。

1. 虛擬串口工具VSPD(Virtual Serial Port Driver)

串口是基於硬件的物理設備，一般用於計算機和現場控制器、控制器與控制器、控制器與儀表等設備之間的通訊和數據交換，但工業設備一般都安裝在工業現場，需要到現場才可以進行調試。為瞭驗證程序的正確性，在進行實際調試前可以使用虛擬串口工具進行一些模擬和測試，VSPD是Windows系統下最好用的虛擬串口工具之一。

安裝虛擬串口工具VSPD，右鍵單擊VSPD.exe，選擇以管理員身份運行，選擇默認語言English（暫無中文版），選擇安裝路徑（需要記住安裝路徑，後續步驟要用）。

安裝完成後，復制安裝目錄下的vspdctl.dll文件並粘貼到前面的安裝文件夾下，覆蓋目標文件即可完成安裝。

VSPD可以成對創建相互連通的虛擬串口。兩個串口分別用來模擬相互連接的串口設備（例如，一個串口模擬主站，另一個模擬從站），在VSPD中選擇確認虛擬串口的名稱並選擇Add pair以成對添加串口。

添加完成後在VSPD中可以看到虛擬串口（virtual ports下，設備的物理串口列舉在Physical ports下），在Windows的設備管理器中也能看到Virtual ports虛擬串口。在卸載VSPD前，務必通過Delete ports刪除虛擬串口。

2. Modbus 協議調試工具

Modbus RTU是使用串口通訊最廣泛的協議之一，市面上有大量的Modbus協議調試工具，本文推薦使用Modscan32和Modsim32,其中，Modscan32作為Modbus主站（模擬上位機軟件），Modsim32用來模擬Modbus從站，也就是模擬工業現場的Modbus設備。

2.1 Modsim32的使用

初次打開ModSim32是需要新建一個虛擬設備，

Modsim32支持同時新建多臺模擬設備，新建完成後，輸入從站的地址(Device id)，寄存器起始地址（Address)和寄存器數量（Length），配置完成後點擊Connect連接串口，本例以COM3和COM4為一對虛擬串口為例，將ModSim32創建的虛擬設備連接到COM4，輸入串口的波特率等參數。當然，ModSim32也支持通過物理串口模擬Modbus設備。

本例新建瞭設備id為1和2兩臺虛擬設備並都連接在虛擬串口COM4上，ModSim32支持設置寄存器值，可以通過固定值、隨機值和遞增、遞減四種方式設置寄存器值。雙擊某個寄存器，可以設置其對應值，如果要設置固定值，隻需要修改Value值並選擇Update按鈕進行更新，如果要進行更高級的模擬，需要點擊Auto Simulation，選擇Random（隨機）或者Increment(遞增)Decrement（遞減）方式，並且配置最大最小值。

模擬完成後，選擇Disconnect斷開串口連接，Modsim配置可以保存在文件中，以免進行復雜的模擬時，每次打開Modsim32都需要逐個重新配置。

2.2 ModScan32的使用

Modscan32的使用與Modsim32非常類似，新建模擬文件，配置要訪問的從站設備id地址與寄存器范圍，連接並配置串口參數，本例要與前節的Modsim32進行通訊，因此連接第一節VSPD創建的成對串口的另一個(COM3)，並保證兩個串口參數一致。

連接完成後，Modscan32就可以與前節的Modsim32創建的modbus設備進行通訊瞭。

如果要修改某個線圈或者寄存器地址，隻要雙擊該地址並進行設置即可，在Modscan中修改後，在Modsim中可以看到修改後的參數值。退出Modscan32前，需要先斷開連接。

需要特別註意的是，Modsim32每個文件僅能同時模擬一個寄存器范圍，例如，要同時模擬一個Modbus設備的01線圈和03保持寄存器，需要新建兩個設備並進行配置，在modscan32中才可以正常訪問。

3. 其他串口調試工具

串口調試軟件很多，本例介紹其中幾個常用的工具。

3.1 串口調試軟件ComMonitor

右鍵使用管理員模式打開該軟件，本例中同時打開兩個軟件實例，分別打開COM3和COM4，設置同樣的串口參數，從一個串口發送，可以在另一個串口的接收區看到發送的內容。

該串口調試軟件相對同類軟件功能較為完善，支持16進制和字符串形式發送和接收數據（如果在接收區看不到數據，首先需要檢查發送和接收區是16進制格式還是字符串格式，三個發送區的格式需要分別設置。

串口協議往往需要進行CRC校驗，本軟件集成瞭CRC校驗功能，在發送數據前可以點擊校驗並選擇對應的校驗算法進行校驗。該軟件還支持定時循環發送的功能，可以滿足大部分日常調試使用。

3.2 串口調試助手SSCOM

串口調試助手是一款功能更精簡的串口調試軟件，本文同樣打開兩個連接COM3和COM4的實例進行收發測試。類似地，需要註意區分發送和接收的數據格式是字符串還是16進制數。

3.3 開源工具Serial Studio

和前述軟件不同，Serial Studio是一款基於C++開發的，開源的串口調試軟件，他支持不同操作系統，不僅支持串口，也支持以太網和MQTT協議，Serial Studio軟件需要安裝後使用。

使用串口時，選擇並設置串口參數，然後點擊右上角連接按鈕進行連接。類似的，可以發送或者接收串口數據。由於Serial Studio漢化並不太好，在設定界面設置語言為英文可能更方便一些。

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