RS 232 интерфейс сигнали - автора Наталия balicheva

RS-232 интерфейс (COM-порт)

интерфейс RS е най-често срещаната в индустриалната автоматизация. Той се използва от индустриалния Modbus мрежа. Profibus DP, ARCNET, шина за битове, WorldFip, LON, Интербус и много нестандартни мрежи. Това се дължи на факта, че във всички основни показатели на този интерфейс е най-добрият от всички възможни на сегашното ниво на технологично развитие. Неговите основни предимства са. Основата за конструиране интерфейс RS е диференциален метод на предаване на сигнала, когато напрежението, съответстващо на нивото на логичен един или нула, не се отчита от "земя" и се измерва като потенциална разлика между двете предавателни линии: Напрежението на всеки ред по отношение на "земята" може да бъде произволно но не трябва да надвишава обхвата на диференциално напрежение на изхода на предавателя в съответствие със стандарта трябва да бъде не по-малко от 1.5 V, така изключващ праг на приемника тУ смущения включително капка apryazheniya на омичното съпротивление на линията може да има величина на 1.3 в над нивото на тУ.

Такъв голям марж се изисква да работят по дълги линии с голям омично съпротивление. Поради симетрията на линии по отношение на "почва" шум индуцира в тях, подобен по форма и размер.

В приемника диференциално входния сигнал чрез изваждане на заделените по линиите на стрес, и след изваждане на напрежението шум е равна на нула. В реалния свят, когато е налице лека асиметрия на линиите и натоварвания, намесата не е напълно потиснати, но значително отслабен. За да се намали чувствителността на предаването линия на електромагнитни смущения използване усукана двойка проводници.

Токове, индуцирани в съседни орбити поради електромагнитна индукция явление, от "правило десен" са насочени един към друг и взаимно се компенсират. Степента на обезщетение, се определя от качеството на процеса на производство на кабел и броя на навивките на единица дължина. Съединение с три RS устройства с двупроводна интерфейс верига. За да заключите тази транзистори на сцената мощност от предавателя. Превод интерфейс предавател в трета държава се извършва обикновено сигнал RTS Заявка за изпращане COM порт.

РС има два варианта: Две тел полудуплексна предаване се използва за ориз. За пълен дуплекс предаване, използвайки четири дуплекс връзка: Предимството на четири тел схема е възможността за едновременно предаване и приемане на данни, които могат да бъдат необходими при изпълнението на някои сложни комуникационни протоколи.

връзка интерфейс Четири устройство с RS Ако приемник на предавателната възлова точка е активирана по време на предаването, предавателната възлова точка, също така получава своите сигнали. Това се нарича "ехо техника" и обикновено е записан интерфейс борда микро превключвател. ехо рецепция понякога се използва в сложни протоколи за комуникация, но по-често, че е изключен. Ако пристанища RS. свързани с преносната мрежа, който се намира на голямо разстояние един от друг, от потенциала на своя "земя" може да варира значително.

В този случай, за да се избегне повреда на изходните етапи на чип приемо-предаватели приемо интерфейс за използването на галванична изолация между порта RS и земята. Ако една малка разлика в потенциалите "земята" изравняване на потенциала, по принцип, можете да използвате диригент, но този метод на практика, тъй като почти всички търговски RS интерфейси са галванично разделени виж. Мълниезащита интерфейс се осъществява с помощта на заустване и защита на полупроводникови устройства, см.

Напоследък много чип предаватели интерфейс RS. които имат по-големи възможности, отколкото на установения стандарт. Въпреки това, за да се осигури необходимото съвместимост между устройства да се знае параметрите, описани в стандарта отнасят. Параметрите на RS интерфейс. За определяне на стандарти. Изходното напрежение на предавателя без товар. Изходното напрежение на предавателя натоварване. Продължителността на предния фронт на импулса на трансмитера.

Общ режим напрежението на изхода на предавателя. Общ режим напрежението на входа на приемника. Ако времето за размножаване на електромагнитното поле чрез кабела става сравнима с характерните времената на предаваните сигнали, кабелът трябва да се разглежда като дълга линия с разпределени параметри [Popov]. Времето за разпространение на електромагнитното поле в електромагнитна вълна е достигнала края на кабела и се отразява от него обратно към източника на сигнала, на източника и отразява отново преминава към края на кабела.

Благодарение на топлинните загуби на проводник и диелектрик вълна амплитуда в края на кабела е винаги по-малко от началото. Тя може да се счита за типичен за кабели, че само първите 3 цикъла на вълна пътуване съществено влияние върху формата на предадения сигнал [RS].

Тъй като NRZ кодиране см. Това положение се влошава с повишаване на несъответствие между честота синхронизацията на предавателя и приемника, от който сигнал четене миг е изместен спрямо центъра на импулс. Трябва също така да се има предвид, че на практика не всички устройства с интерфейс RS, използвайки стандартна UART. четене на стойността на логически състояния на средната пулса.

За да се елиминира отраженията на линията трябва да бъдат натоварени на съпротивата, равна на характерните импеданс на кабела. Както може да се види от тази формула, без загуба на кабел вълна импеданс е независима от честотата, на правоъгълен импулс се разпространява чрез без изкривяване. В съответствие със загубите на пулса "разпространява" с увеличаване на разстоянието от кабела на пулса. Съотношението на напрежение амплитудата на синусоидален сигнал, отразена от отразената вълна от края на линията на амплитудата на сигнала, който идва към края на линията се нарича инцидент вълна коефициент на отражение напрежение [Bessonov], което зависи от степента на съгласуваност на импеданси вълна линия и натоварване.

Прилагане на крайни резистори за съвпадение на преносна линия. За да съответства на линиите използват терминални терминиращи резистори Фиг. Стойността на резистора е избран съгласно вълна импеданс на кабела използва. Промишлени системи за автоматизация да използват кабели с устойчивост вълна от нагоре ома, но кабели, които са предназначени специално за РС. ома характеристика импеданс.

В същото съпротивление обикновено са проектирани чип приемо-предаватели RS интерфейс терминал резистор следователно избран равни ома, електрически - 0.25 вата. Резистори поставени на двата противоположни края на кабела. Често срещана грешка е да се постави резистор на всеки приемник вход, свързан с линия или в края на всеки пръст линия, която да замени стандартния предавател.

Обикновено, тази стойност е близка до максимално допустимия ток стандарт RS трансмитера така предавател натоварване допълнителен резистор натоварване може да доведе до това да се изключи автоматично с помощта на вградена защита от претоварване. Втората причина, която забранява използването на резистори на всяко място, различно от краищата на линията, е отражение на сигнала от мястото на резистор.

При изчисляване на съпротивлението на ограничаващ резистор е необходимо да се помисли за общото съпротивление на всички натоварвания, в края на линията. Ето защо, за да се получи устойчивост на натоварване линия съпротивата на терминала ома на резистора трябва да бъде равна ома. Правилно и неправилно и се използва топологията на мрежата на базата на площадите на РС маркирани устройство с интерфейс RS Забележка липсата на използването на прекратяване резистори.

Когато дължината на кабела 1 km от своята омично съпротивление за типична стандартен кабел ще бъде 97 ома. Ето защо, преди използването на такива устройства, трябва да се проверява на коя позиция е ключа.

топологията на мрежата на базата на РС се определя от необходимостта да се предотврати отражения върху преносна линия. Всички варианти, при които линията отдавна кранове или свързване на няколко кабела в една точка на фиг.

Ако има нужда от клон линия, може да се направи с помощта на ретранслатори интерфейс фиг. Заявление ретранслатор интерфейс за маршрутизиране на преносната линия.

Когато предавателите на всички устройства, свързани към линията, са на трета държава с висока устойчивост, състоянието логика на входящите линии и всички приемници не са определени. За преодоляването на тази неяснота, на неинвертиращия вход на приемника е свързан през резистор към електропровода и обръщане - гума "земя". Тъй като тези резистори са свързани паралелно с предаването линия, за да се осигури изравняване с интерфейс линия изисква еквивалент съпротивлението на входящата линия е равна на Ом.

Например, ако резистори се използват за премахване на състоянието на несигурност линия, всеки да има устойчивост на ома, резистора за съвпадение на линия трябва да бъде на ома, а след това на еквивалентно съпротивление на веригата ще бъде равен ома. За да намерите диференциал линията на напрежението в третото условие на всички предаватели виждат. Resistor верига на изхода на интерфейса на приемо-предавател, който елиминира неопределен състояние на линията и осигурява нейното одобрение.

В мрежа, базирана на РС може да бъде ситуация, в която две предаватели включени едновременно. Ако един от тях е на логика един, а вторият - логиката нула, а след това от източника на захранване потоци на земята "до" висок ток, ограничен само от ниско съпротивление на двата отворени полупроводникови ключове. Този ток може да повреди предавател продукция етап транзистори или задейства схемата за защита. Това е възможно, не само за големи грешки в софтуера, но ако грешен набор забавянето между изключване на предавателя и включване на другия.

Робът не предава данни за толкова дълго, колкото на предавателя е завършен предаване. Ретранслатори интерфейс следва да определи началото и в края на данните и да ги преведат в съответствие с предавателя в активна или в трета държава. В зависимост от скоростта на предаване и необходимата дължина на кабела може да се използва специално предназначени за кабел RS, или почти всяка двойка проводници.

Кабелът, предназначени специално за РС. Това е усукана двойка с характерен импеданс ома. За добро потискане на излъчена и получени смущения важно голям брой навивки на единица дължина на кабела, както и идентичността на всички параметри проводници.

Ако се използва не-изолирани интерфейс предаватели с изключение на проводниците на сигнала в кабела трябва да се предвиди още един усукана двойка кабел за свързване на заземяване верига, свързана интерфейси. Ако има галванично разделяне на интерфейсите не е нужно да. Кабелите могат да бъдат защитени или не. Без експеримента е много трудно да се реши дали е необходима на екрана. Въпреки това, предвид факта, че цената на екраниран кабел не е много по-висока, винаги е добре да се използва екраниран кабел.

Зависимостта на допустимата дължина на кабела на скоростта на предаване на РС при ниски скорости и DC играе важна роля на напрежението в омичният съпротивлението на кабела. Например, един стандартен кабел за раздела за РС от 0,35 кв интерфейс. Когато ома кабел терминал резистор ще действа като делител на напрежение с коефициент на деление 0.55, т.

При по-високи честоти допустимата дължина на кабела намалява с увеличаване на честотата на фиг. Загубите са образувани от спад на напрежението в омичното съпротивление на проводниците, които при високи честоти увеличава поради изместване ток към повърхността на кожата ефект и диелектрични загуби. Параметър импулс ръб трептене се определя с помощта на "диаграма око" [Kuznetsov. Long]. вход линия се подава псевдослучаен двоична последователност от импулси, който съответства на минималната ширина на дадена предавателна скорост, свързан към изхода на осцилоскоп.

Ако времето на пристигане на следващия импулс преходния процес е причинена от предходния импулс, а не да се установи, на "опашка" от предишния пулса се добавя в началото на следващата, което води до промяна в импулси на нивото на точката на пресичане на входа на диференциалното приемник нула.

Размерът на промяна в зависимост от ширината на импулса и пауза времето за тях. Следователно, когато полето за въвеждане се подава двоичен последователност от импулси псевдослучайна, след осцилоскоп, свързан към изходния линия, описана смяна се проявява като трептене или замъгляване на ръбове над друг. Това трептене ограничава възможността да се признае, нивата на логика и скоростта на предаване на информацията.

Големината на трептене измерва в проценти по отношение на ширината на най-късата импулс см. Колкото по-голямо трептене, толкова по-трудно да се признае сигнал, и по-ниската надеждността на предаване. Зависимост за три стойности на показателите за качество на предаване на сигнала, който се оценява импулс ръб трептене. Както се вижда, в допустимата дължина може да се увеличи с намаляване на изискванията към качеството на предаване. Долната кривата на фиг. Увеличени продължителност фронтове в края на линията - втората причина, поради дължината на линията не може да бъде по-голяма от посочен на фиг.

стандарт RS позволява свързване на до 32 приемници на един предавател. Тази стойност е ограничено от етапа на мощността на предавателя в стандартната приемник входния импеданс 12 ома.

Брой приемници натоварване може да се увеличи с помощта на по-мощни предаватели, приемници с високо входно съпротивление и междинен ретранслатори ретранслатор интерфейс сигнал. Всички тези методи се използват в практиката, когато е необходимо, въпреки че те са извън стандарта за обхват. В някои случаи е необходимо да се свържете устройството към разстояние по-голямо от м или е свързан с тази мрежа, повече от 32 устройства.

Това може да стане с помощта на ретранслатори ретранслатори. транспондер интерфейс. Повторителят е монтиран между два сегмента на предаването линия, получава сигнала на един сегмент и възстановява пулса и го предава чрез стандартен предавател във втория сегмент на фиг. Такива усилвателите, са двупосочни и обикновено имат галванична изолация.

Пример за това е ретранслатор NLC фирмата RL AP. Всяка ретранслатор позволява да се добави към линията 31, а стандартната устройството и увеличаване на дължината на линията. Например, когато входния импеданс на приемника към стандартната 24 Kohm предавател приемникът 64 може да бъде свързан.

Вече наличните чип предаватели за интерфейс RS могат да бъдат свързани 64 и приемник в един сегмент на WWW мрежа. Имайте предвид, че увеличаването на броя на товари чрез увеличаване на входния импеданс на приемника намалява мощността на излъчвания сигнал по линията, и в резултат на това до намаляване на шума имунитет.

интерфейс RS се използва много по-рядко, отколкото RS и, като правило, за да не се създаде мрежа и да се свърже с две устройства на разстояние до т. Тъй като интерфейс RS е функционална само на разстояние от 15 м. Всяка RS предавател може да бъде зареден с 10 приемници. Сравнение на RS, RS и RS общ режим напрежение на изхода. в съответствие напрежение при натоварване. Остатъчният ток в "трета" състояние.

Допустимото обхвата на сигнали на входа на приемника. TIA - Телекомуникации асоциация индустрия - Асоциация за телекомуникационната индустрия. Двете организации се развиват стандарти. RS, RS и интерфейси RS интерфейс RS. Параметърът Състояние Мин установен стандарт. . Звено на изходното напрежение на предавателя без товар 1,5 -1,5 6 -6 V V изходното напрежение с предавател натоварване -1,5 1.5 5 V Current -5 нейните основни предимства са: дизайн принципи В диференциално предаване на сигнала конструиране на базата RS интерфейс е метод диференциално предаване, когато нивото на напрежение, съответстващо на логика един или нула, не се отчита от "почва", и се измерва като потенциална разлика между двете предавателни линии: