Seriële Poort Terminal: Communicatie, Logging en Debugging voor RS-232 / RS-485 en VT-100

Laatst bijgewerkt op door Oliver Reed

SerialTool is professionele, cross-platform software (Windows, macOS en Linux) ontworpen voor het testen, debuggen en geavanceerd analyseren van seriële poorten die zijn verbonden met elektronische, industriële en embedded apparaten. Het is momenteel de meest complete oplossing voor seriële communicatie, met zowel low-level (byte-georiënteerde) als Geavanceerde Terminal (VT-100) modi.

Als u verbinding moet maken met een apparaat via een seriële poort, is SerialTool het onmisbare hulpmiddel: het stelt u in staat om communicatie professioneel te monitoren, loggen, debuggen en analyseren.

Wikipedia inzichten: Seriële poort · RS-232 · RS-485 · UART

Volledige ondersteuning voor VT-100 Terminal

SerialTool ondersteunt VT-100 emulatie, die veel wordt gebruikt in professionele en infrastructurele apparaten. In deze contexten is de seriële terminal vaak het enige betrouwbare "service" toegangskanaal, dat beschikbaar blijft, zelfs als het netwerk uitvalt.

Typische voorbeelden van apparaten die VT-100 gebruiken:

  • Netwerkhardware: Routers, switches, hardware firewalls, enterprise Wi-Fi access points.
  • Serversystemen: Enterprise servers (BIOS/UEFI-configuraties, iDRAC/iLO-modules zelfs zonder netwerk).
  • Infrastructuur: UPS, DVR (Digital Video Recorder), NAS.
  • Industriële/Wetenschappelijke Instrumentatie: PLC, precisieweegschalen, GPS-ontvangers, PCB's en aangepaste apparaten.

Nuttige Wikipedia-links: BIOS · UEFI · PLC · GPS

In de wereld van embedded elektronica is het gebruik van een terminal voor firmware-debugging fundamenteel. Als u platforms gebruikt zoals Arduino, ESP32, STM32 of Raspberry Pi, is SerialTool de ideale tool voor het monitoren van output en systeemlogs.

Verschil tussen Seriële Software en Seriële Terminal

Gewone seriële poortsoftware verzendt en ontvangt simpelweg ruwe bytes via TX (transmissie), RX (ontvangst) en aarde (GND). In dit geval wordt de datastroom niet geïnterpreteerd als een tekstinterface: het wordt slechts "zoals het is" weergegeven.

  • ASCII (afdrukbare tekens)
  • Hexadecimaal (byte-voor-byte analyse)
  • Binair (wanneer een weergave op bitniveau nodig is)

Een VT-100 Terminal daarentegen moet ook ANSI escape-sequenties (ESC) interpreteren om de cursor, kleuren, schermwissen en opmaak correct te beheren. Hier is het afdrukken van bytes niet voldoende: emulatie is vereist.

Een aanzienlijk praktisch verschil tussen de twee soorten terminals is bijvoorbeeld het aanmaken van een nieuwe regel op het scherm.
In een VT-100 Terminal wordt conventioneel een nieuwe regel ingevoegd bij ontvangst van de bytesequentie 0x0D 0x0A, wat de terminal vertelt dat het tijd is om een nieuwe rij aan het display toe te voegen.
Deze standaard wordt niet noodzakelijkerwijs gerespecteerd in het geval van propriëtaire seriële protocollen.
In het industriële Modbus-communicatieprotocol, aangezien gegevens ruw zijn en niet bedoeld voor ASCII-weergave, eindigen pakketten niet met een specifieke sequentie.
Om deze reden kunt u met SerialTool een nieuwe regel in de Klassieke Terminal instellen bij aankomst van een pakket door gebruik te maken van de selecteerbare optie "Packet Mode" (Pakketmodus) die in de volgende schermafbeelding wordt getoond.

serial port terminal vt-100

Selecteren van Klassieke Terminal-modus in Pakketmodus

Door dit te doen, genereert de Terminal bij ontvangst van een reeks bytes van een specifieke seriële poort een nieuwe regel wanneer het pakket is voltooid.
Om te bepalen wanneer een pakket is voltooid, is het belangrijk om de "Last Byte Timeout" (Time-out laatste byte) in te stellen in het scherm voor de gebruikte seriële poort (meestal 50ms).

Opmerking: Als u van plan bent de hieronder genoemde VT-100 Terminal-modus te gebruiken, heeft inkomend verkeer geen specifieke time-out en hangt dit af van het masterapparaat waarmee u bent verbonden.
Om deze reden is het voor een vloeiende visualisatie belangrijk om de "Last Byte Timeout" in te stellen op 1ms. In dit geval wordt elke inkomende stroom bytes onmiddellijk voor interpretatie naar de VT-100 Terminal verzonden.
Er gebeurt niets als de time-out op 50ms blijft staan, maar het risico bestaat dat sommige animaties vertraagd zijn of niet overeenkomen met het door de ontwikkelaar beoogde effect.
Een voorbeeld is de simulatie van een voortgangsbalk met ANSI-tekens, die onjuist op het scherm zou worden weergegeven als de time-out te hoog was.
Deze voorbeelden zijn kleine aanpassingen die enige ervaring vereisen, maar SerialTool is specifiek ontworpen om elk type seriële poortbewerking mogelijk te maken. U krijgt daarom de mogelijkheid om tot de analyse van individuele bytes te gaan en verschillende timings te evalueren waarop de seriële poort werkt.

SerialTool en Low-level Debugging (Byte-georiënteerd)

Met SerialTool is het mogelijk om serieel verkeer op laag niveau te monitoren, loggen en debuggen met behulp van de Klassieke Terminal, waarbij de werkelijke bytes in transit worden weergegeven. Visualisatie kan in ASCII, Hexadecimaal of gecombineerd (ASCII + HEX) zijn.

Deze modus is fundamenteel wanneer het noodzakelijk is om:

  • elke afzonderlijke byte (en indien nodig individuele bits) te analyseren
  • checksums/CRC te verifiëren
  • frames en pakketten te bestuderen
  • communicatiefouten te diagnosticeren

Voorbeeld: Modbus Protocol

Een typisch geval is Modbus, waar Master en Slave apparaten communiceren met strikte frames, vaak over RS-485. In dit scenario is een "pure" terminal (alleen VT-100) niet ideaal: u moet exacte bytes zien en verifiëren, inclusief CRC en reactietijden.

01 03 00 00 00 02 C4 0B

In de klassieke modus maakt SerialTool frame-analyse, adres/functie-verificatie en byte-voor-byte analyse onmiddellijk mogelijk.

VT-100 Terminal: Geavanceerde Mens-Machine Interactie (ANSI/ESC)

Wanneer een apparaat gebruiksvriendelijke interactie biedt (menu's, shells, tabellen, markeringen), wordt vaak een VT-100 Terminal gebruikt: gegevens zijn doorgaans leesbare ASCII, verrijkt met ESC-sequenties. Deze sequenties beginnen normaal gesproken met het ESC-teken (0x1B) en bevelen "grafische" acties.

Typische acties bestuurd door ESC-sequenties:

  • cursorbeweging
  • scherm of rijen wissen
  • tekstkleur / attributen wijzigen (vet, onderstreept)
  • cursor op specifieke coördinaten positioneren

Voorbeelden van ANSI/ESC Sequenties

  • \x1B[2J: Wist het hele scherm.
  • \x1B[H: Verplaatst de cursor naar linksboven (Home).
  • \x1B[31m: Verandert de tekstkleur naar rood.
  • \x1B[5;10H: Verplaatst de cursor naar specifieke coördinaten (Rij 5, Kolom 10).

In deze modus toont SerialTool niet alleen bytes: het interpreteert de sequenties en toont de gebruiker een schone, gekleurde en navigeerbare interface, zoals bedoeld door VT-100/ANSI-standaarden.

Vergelijkende Analyse: Modbus (Low-level) vs VT-100 Console

Om het nut van beide modi in dezelfde software te begrijpen, overweeg twee tegengestelde scenario's:

Voorbeeld 1 — Modbus (low-level)

In een RS-485 netwerk ondervraagt een Master een Slave. Communicatie bestaat uit binaire pakketten (frames) zoals: 01 03 00 00 00 02 C4 0B. Hier zijn hexadecimale visualisatie, CRC-verificatie en byte-voor-byte analyse nodig.

Oplossing: SerialTool Klassieke Terminal (byte-georiënteerd).

Voorbeeld 2 — Router/Embedded Linux Console (VT-100)

Bij verbinding met een router of een embedded systeem verstuurt het apparaat ASCII-tabellen, menu's en kleuren via ANSI/ESC-sequenties. "Basis" seriële software zou verwarrende strings vol met ^[ tonen. Een correcte VT-100 Terminal interpreteert de codes en toont de interface zoals ontworpen.

Oplossing: SerialTool VT-100 Modus (volledige ANSI-emulatie).

Legacy software zoals PuTTY of Tera Term zijn bijna uitsluitend gemaakt voor terminalemulatie en zijn daarom niet ideaal voor byte-georiënteerde debugging van protocollen zoals Modbus. SerialTool combineert het beste van beide werelden.

ESP32 Boot Visualisatie

Om beter te begrijpen hoe dezelfde gegevens anders worden gevisualiseerd op basis van de gekozen SerialTool-configuratie, analyseren we de boot van een ESP32-S3-module via de debug-poort.
In verschillende schermen wordt dezelfde standaard bootsequentie (gemeenschappelijk voor veel masterapparaten) herhaald, wat ideaal is voor visualisatie met een VT-100 Terminal.
Ter vergelijking wordt dezelfde sequentie getoond met behulp van de Klassieke Terminal van SerialTool en ook de Hexadecimale Terminal.

Selecteer eerst de Terminal-modus in het hoofdmenu zoals weergegeven in de volgende afbeelding.

serial port terminal selection

Selecteren van Terminal visualisatiemodus

Selecteer VT-100 Terminal-modus in de Terminal-instellingen.

serial port terminal vt-100

Selecteren van VT-100 Terminal-modus

Zodra de VT-100 Seriële Terminal-modus is geselecteerd, worden opties met betrekking tot de Klassieke Terminal van SerialTool uitgeschakeld.
Door de ESP32-module te resetten, observeren we het inkomende bootloader-verkeer van de module.

boot esp32 serial port

ESP32-S3 Boot in VT-100 Terminal-modus

Laten we op dit punt dezelfde ESP32-module bootprocedure proberen met visualisatie via de Klassieke Terminal van SerialTool.
Selecteer eerst de Klassieke Terminal-modus en selecteer byte-weergave in ASCII-formaat.
Opties met betrekking tot de Klassieke Terminal van SerialTool verschijnen opnieuw.

boot esp32 serial port ascii selection

Selecteren van Klassieke SerialTool Terminal-modus - ASCII

Door de ESP32-module te resetten, observeren we het inkomende bootloader-verkeer van de module.

boot esp32 serial port ascii

ESP32-S3 Boot in Klassieke SerialTool Terminal-modus - ASCII

Laten we hetzelfde experiment doen met verkeersvisualisatie in hexadecimale modus door de gegevensweergavemodus in te stellen op Hexadecimaal.

boot esp32 serial port hex selection

Selecteren van Klassieke SerialTool Terminal-modus - Hexadecimaal

Door de ESP32-module te resetten, observeren we het inkomende bootloader-verkeer van de module.

boot esp32 hex terminal

ESP32-S3 Boot in Klassieke SerialTool Terminal-modus - Hexadecimaal

Als laatste test gebruiken we het andere type seriële terminal van SerialTool, namelijk de pure Hexadecimale Terminal.
In deze weergave wordt serieel poortverkeer weergegeven op hetzelfde scherm als zowel hexadecimaal als ASCII in twee verschillende secties.
Dit type visualisatie is zeer geschikt wanneer u verkeer in bytes (inkomend en uitgaand) tegelijkertijd duidelijk moet zien.
De keuze om de Hexadecimale Terminal te gebruiken is doorgaans gericht op ontwikkelaars in embedded omgevingen.

Selecteer eerst de Hexadecimale Terminal in het hoofdscherm.

serial port terminal hex selection

Selecteren van Hexadecimale Terminal-modus

Door de ESP32-module te resetten, observeren we het inkomende bootloader-verkeer van de module via de Hexadecimale Terminal.

boot esp32 hex terminal

ESP32-S3 Boot in HEX Terminal

Waarom kiezen voor SerialTool

SerialTool is de beste software voor seriële poorten omdat het in één enkele oplossing de low-level Klassieke Terminal en volledige VT-100 emulatie integreert, samen met geavanceerde logging- en analysetools.

  • Open meerdere seriële poorten tegelijkertijd.
  • Schakel direct over van byte-voor-byte weergave (ASCII/HEX/BIN) naar VT-100 modus.
  • Voer geavanceerde logging en gegevensintegriteitsanalyse uit (CRC/checksum, reactietijden).
  • Gebruik één enkele applicatie op Windows, macOS en Linux voor embedded, industriële en enterprise infrastructuur.

Nuttige Wikipedia-links: Seriële poort · RS-232 · RS-485 · UART · VT-100 · ANSI escape-code · Modbus