Seri Kanal Yük Hesaplayıcı
Bir seri kanalın (RS-232, RS-422, RS-485) ne kadar dolu olduğunu — veri yolu yükünü (bus utilization) — mesaj tablosundan hesaplar. Baud hızını, karakter çerçevesini ve mesajları girin; araç her yön ya da ortak hat için yükü, faydalı veri hızını, boş kapasiteyi ve her mesajın en kötü gecikmesini anında gösterir.
8N1 · 10 bit/karakter · karakter süresi 86,8 µs · en fazla 11.520 karakter/s (her yön için) Tam çift yönlü RS-422 bağlantısında durum çerçevesi 50 Hz, telemetri 10 Hz gider; ekrandan komutlar 10 Hz gelir. Başlık + CRC için mesaj başına 8 bayt ek yük varsayılmıştır. Sürükleyerek bir aralık seçin ya da Ctrl/⌘ + tekerlekle yakınlaşın; alttaki şeritte görünüm kutusunu sürükleyerek gezinin.Mesajlar
Sıra Ad Yön Faydalı (B) Ek (B) Periyot (ms) Toplam Hatta Pay En kötü gecikme İşlemler 72 B 6,25 ms %31 15,4 ms 264 B 22,9 ms %23 29,2 ms 24 B 2,08 ms %2,1 2,08 ms 12 B 1,04 ms %5,2 3,13 ms Zaman çizelgesi
İlk 100,0 ms · aynı anda hazır olanlar tablo sırasıyla
Nasıl hesaplanır?
RS-232, RS-422 ve RS-485 elektriksel katmanı tanımlar; üçünde de karakterler aynı UART çerçevesiyle gönderilir:
bit/karakter = 1 başlangıç + veri bitleri
+ eşlik (0 / 1) + durdurma (1 / 1,5 / 2)
karakter süresi = bit/karakter ÷ baud
Örneğin 8N1 çerçeve 10 bit, 8E1 çerçeve 11 bittir; 115 200 baud'da 8N1 ile bir karakter yaklaşık 86,8 µs sürer. Bir mesajın hatta kaldığı süre, toplam bayt sayısı (faydalı yük + protokol ek yükü) ile mesaj sonundaki boşluğun karakter süresiyle çarpımıdır. Kanal yükü, hattın meşgul olduğu sürenin toplam süreye oranıdır:
yük = Σ (mesaj süresi × saniyedeki mesaj sayısı)
Araç bu toplamı bir benzetimle bulur: her mesaj kendi periyodunda hazır olur, aynı anda hazır olanlar tablodaki sırayla ve birbirini kesmeden gönderilir. Benzetim, periyotların ortak katı kadar iki tur sürer ve yük ikinci turda ölçülür; böylece tablodan her mesajın en kötü gecikmesi (hazır olduğu andan gönderiminin bittiği ana kadar geçen en uzun süre) de çıkar. En kötü gecikmesi kendi periyodunu aşan mesaj, bir sonraki örneği hazır olduğunda henüz gönderilmemiş demektir; tabloda kırmızıyla işaretlenir.
Arayüzler arasındaki fark
| RS-232 | RS-422 | RS-485 | |
|---|---|---|---|
| Topoloji | Noktadan noktaya | Tek verici, çok alıcı | Çok noktalı ortak hat |
| Yön | Tam çift yönlü | Tam çift yönlü | 2 telli: yarı çift yönlü · 4 telli: tam çift yönlü |
| Yük | Her yön ayrı | Her yön ayrı | 2 telli: iki yön toplanır |
İki telli RS-485'te bütün düğümler aynı hattı paylaşır: gidiş ve dönüş trafiği aynı kapasiteden yer, üstelik hat yön her değiştirdiğinde sürücülerin açılıp kapanması için bir süre (turnaround) geçer. Araç bu süreyi, benzetimde yönün değiştiği her geçişe ekler ve kanal yükü içindeki payını ayrıca gösterir.
Kullanım
- Örnek senaryolar gerçekçi başlangıç noktaları sunar: 4800 baud'da NMEA 0183 yayınlayan bir GPS alıcısı (kanalın ne kadar dolduğuna dikkat edin), iki telli RS-485 üzerinde Modbus RTU yoklaması ve RS-422 ile bağlı bir görev bilgisayarı–ekran çifti.
- Ek yük sütununa protokolün başlık, adres, CRC ve ayraç baytlarını yazın; mesaj sonu boşluk, mesajlar arasında beklenen sessizliktir (Modbus RTU'da 3,5 karakter).
- Tablodaki sıra öncelik gibi davranır: aynı anda hazır olan mesajlardan üstteki önce gönderilir. Okla sırayı değiştirerek en kötü gecikmelerin nasıl değiştiğini görebilirsiniz.
- Durum: talep kanal kapasitesini aşarsa "aşırı yük", kapasite yetse de periyodu içinde gönderilemeyen mesaj varsa "gecikme aşımı" gösterilir.
- Zaman çizelgesi yakınlaştırılabilir: çizelgede sürükleyerek bir aralık seçin, Ctrl/⌘ + tekerlekle imlecin olduğu yere yakınlaşın ya da +/− düğmelerini kullanın; alttaki genel bakış şeridinde görünüm kutusunu sürükleyerek gezinin, "Tümü" ile başa dönün. Yakınlaşınca kısa mesajlar ve yön değiştirme süreleri ayrı ayrı görünür; bir bloğun üzerine gelince adı ve süresi çıkar.
- Tam ekran düğmesi aracı ekranın tamamına yayar; Esc ile çıkılır.
- Bağlantıyı kopyala tüm ayarları ve mesajları adrese yazar; CSV indir tabloyu hesap sonuçlarıyla birlikte dışa aktarır.
Varsayımlar ve sınırlar
- Karakterler arasında boşluk olmadığı (UART'ın karakterleri art arda gönderdiği) varsayılır; yazılımın ya da donanım tamponunun yarattığı ek boşluklar hesaba katılmaz.
- Gönderim sırası basit bir modeldir: aynı anda hazır olanlar tablo sırasıyla, kesintisiz gönderilir. Gerçek sistemdeki zamanlayıcı, kesme gecikmeleri ve yeniden gönderimler farklı sonuç verebilir.
- Elektriksel sınırlar (kablo uzunluğu–hız ilişkisi, düğüm sayısı, sonlandırma) bu aracın kapsamında değildir.
- Sonuçlar tasarım aşamasındaki tahminler içindir; yük ve zamanlama gereksinimleri, hedef donanım üzerinde ölçümle doğrulanmalıdır.