邏輯電平的一些概念_第1頁
邏輯電平的一些概念_第2頁
邏輯電平的一些概念_第3頁
邏輯電平的一些概念_第4頁
邏輯電平的一些概念_第5頁
已閱讀5頁,還剩20頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

邏輯電平的一些概念要了解邏輯電平的內容,首先要知道以下幾個概念的含義:1輸入高電平(Vih):保證邏輯門的輸入為高電平時所允許的最小輸入高電平,當輸入電平高于Vih時,則認為輸入電平為高電平。2:輸入低電平(Vil):保證邏輯門的輸入為低電平時所允許的最大輸入低電平,當輸入電平低于Vil時,則認為輸入電平為低電平。3:輸出高電平(Voh):保證邏輯門的輸出為高電平時的輸出電平的最小值,邏輯門的輸出為高電平時的電平值都必須大于此Voh。4:輸出低電平(Vol):保證邏輯門的輸出為低電平時的輸出電平的最大值,邏輯門的輸出為低電平時的電平值都必須小于此Vol。5:閥值電平(Vt):數字電路芯片都存在一個閾值電平,就是電路剛剛勉強能翻轉動作時的電平。它是一個界于Vil、Vih之間的電壓值,對于CMOS電路的閾值電平,基本上是二分之一的電源電壓值,但要保證穩定的輸出,則必須要求輸入高電平〉Vih,輸入低電平<Vil,而如果輸入電平在閾值上下,也就是Vil?Vih這個區域,電路的輸出會處于不穩定狀態。對于一般的邏輯電平,以上參數的關系如下:Voh>Vih>Vt>Vil>Vol。6:Ioh:邏輯門輸出為高電平時的負載電流(為拉電流)。7:lol:邏輯門輸出為低電平時的負載電流(為灌電流)。8:Iih:邏輯門輸入為高電平時的電流(為灌電流)。9:Iil:邏輯門輸入為低電平時的電流(為拉電流)。門電路輸出極在集成單元內不接負載電阻而直接引出作為輸出端,這種形式的門稱為開路門。開路的TTL、CMOS、ECL門分別稱為集電極開路(OC)、漏極開路(OD)、發射極開路(OE),使用時應審查是否接上拉電阻(OC、OD門)或下拉電阻(OE門),以及電阻阻值是否合適。對于集電極開路(OC)門,其上拉電阻阻值RL應滿足下面條件:(1):RL<(VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih)(2) :RL>(VCC-Vol)/(Iol+m*Iil)其中n:線與的開路門數;m:被驅動的輸入端數。:常用的邏輯電平?邏輯電平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。淇中TTL和CMOS的邏輯電平按典型電壓可分為四類:5V系列(5VTTL和5VCMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。?5VTTL和5VCMOS邏輯電平是通用的邏輯電平。?3.3V及以下的邏輯電平被稱為低電壓邏輯電平,常用的為LVTTL電平。?低電壓的邏輯電平還有2.5V和1.8V兩種。?ECL/PECL和LVDS是差分輸入輸出。?RS-422/485和RS-232是串口的接口標準,RS-422/485是差分輸入輸出,RS-232是單端輸入輸出。電平人們在初學電的時候,往往把抽象的電學概念用水的具體現象進行比喻。如水流比電流、水壓似電壓、水阻喻電阻。解釋電平不妨如法炮制。我們說的水平,詞典中解釋與水平面平行、或在某方面達到一定高度,引申指事物在同等條件下的比較結論。如人們常說到張某工作很有水平、李某辦事水平很差。這樣的話都知其含義所在。即指張某與李某相比而言。故借水平來比喻電平能使人便于理解。什么是電平?電平就是指電路中兩點或幾點在相同阻抗下電量的相對比值。這里的電量自然指電功率、電壓、電流并將倍數化為對數,用分貝表示,記作dB。分別記作:10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(l2/l1)上式中P、U、I分別是電功率、電壓、電流。使用dB有兩個好處:其一讀寫、計算方便。如多級放大器的總放大倍數為各級放大倍數相乘,用分貝則可改用相加。其二能如實地反映人對聲音的感覺。實踐證明,聲音的分貝數增加或減少一倍,人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺與聲音功率分貝數成正比。例如蚊子叫聲與大炮響聲相差100萬倍,但人的感覺僅有60倍的差異,而100萬倍恰是60dB。[推薦]LVDS信號原理和設計(完)1LVDS信號介紹LVDS:LowVoltageDifferentialSignaling,低電壓差分信號。LVDS傳輸支持速率一般在155Mbps(大約為77MHZ)以上。LVDS是一種低擺幅的差分信號技術,它使得信號能在差分PCB線對或平衡電纜上以幾百Mbps的速率傳輸,其低壓幅和低電流驅動輸出實現了低噪聲和低功耗。IEEE在兩個標準中對LVDS信號進行了定義。ANSI/TIA/EIA-644中,推薦最大速率為655Mbps,理論極限速率為1.923Mbps。1.1LVDS信號傳輸組成LVDS信號傳輸一般由三部分組成:差分信號發送器,差分信號互聯器,差分信號接收器。差分信號發送器:將非平衡傳輸的TTL信號轉換成平衡傳輸的LVDS信號。通常由一個IC來完成,如:DS90C031差分信號接收器:將平衡傳輸的LVDS信號轉換成非平衡傳輸的TTL信號。通常由一個IC來完成,如:DS90C032差分信號互聯器:包括聯接線(電纜或者PCB走線),終端匹配電阻。按照IEEE規定,電阻為100歐。我們通常選擇為100,120歐。1.2LVDS信號電平特性LVDS物理接口使用1.2V偏置電壓作為基準,提供大約400mV擺幅。LVDS驅動器由一個驅動差分線對的電流源組成(通常電流為3.5mA),LVDS接收器具有很高的輸入阻抗,因此驅動器輸出的電流大部分都流過100Q的匹配電阻,并在接收器的輸入端產生大約350mV的電壓。電流源為恒流特性,終端電阻在100――120歐姆之間,則電壓擺動幅度為:3.5mA*100=350mV;3.5mA*120=420mV。由邏輯“0”電平變化到邏輯“1”電平是需要時間的。由于LVDS信號物理電平變化在0。85――1。55V之間,其由邏輯“0"電平到邏輯'T'電平變化的時間比TTL電平要快得多,所以LVDS更適合用來傳輸高速變化信號。其低壓特點,功耗也低。采用低壓技術適應高速變化信號,在微電子設計中的例子很多,如:FPGA芯片的內核供電電壓為2。5V或1.8V;PC機的CPU內核電壓,PIII800EB為1.8V;數據傳輸領域中很多功能芯片都采用低電壓技術。1.3差分信號抗噪特性從差分信號傳輸線路上可以看出,若是理想狀況,線路沒有干擾時,在發送側,可以形象理解為:IN=IN+-IN-在接收側,可以理解為:OUT=IN+-IN-=IN所以:在實際線路傳輸中,線路存在干擾,并且同時出現在差分線對上,在發送側,仍然是:線路傳輸干擾同時存在于差分對上,假設干擾為q,則接收則:OUT=[(IN+)+q]-[(IN-)+q]=IN+-IN-=OUT=IN噪聲被抑止掉。上述可以形象理解差分方式抑止噪聲的能力。在實際芯片中,是在噪聲容限內,采用'比較”及'量化”來處理的。LVDS接收器可以承受至少±1V的驅動器與接收器之間的地的電壓變化。由于LVDS驅動器典型的偏置電壓為+1.2V,地的電壓變化、驅動器偏置電壓以及輕度耦合到的噪聲之和,在接收器的輸入端相對于接收器的地是共模電壓。這個共模范圍是:+0.2V?+2.2V。建議接收器的輸入電壓范圍為:0V?+2.4V。抑止共模噪聲是DS(差分信號)的共同特性,如RS485,RS422電平,采用差分平衡傳輸,由于其電平幅度大,更不容易受干擾,適合工業現場不太惡劣環境下通訊。什么是電壓、電流、電功率?無線電愛好者都十分清楚。而談及電平能說清楚的人卻不多。盡管人們經常遇到,書刊中亦多次談起電路中的高電平、低電平、電平增益、電平衰減,就連電工必備的萬用表上都有專測電平的方法和刻線,而且dB、dBp、dBm的字樣也常常可見。盡管如此,因電平本身概念抽象,更無恰當的比喻,故人們總是理解不清、記憶不深。筆者從業近40年,目前又從事電工電子教學工作,對上述現象感覺頗深。為此,對電平的概念進行了多方探尋,覓得一簡捷。概括的定義并找到貼切的比喻,能加深理解,故欲舊題重談。人們在初學電的時候,往往把抽象的電學概念用水的具體現象進行比喻。如水流比電流、水壓似電壓、水阻喻電阻。解釋電平不妨如法炮制。我們說的水平,詞典中解釋與水平面平行、或在某方面達到一定高度,引申指事物在同等條件下的比較結論。如人們常說到張某工作很有水平、李某辦事水平很差。這樣的話都知其含義所在。即指張某與李某相比而言。故借水平來比喻電平能使人便于理解。什么是電平?電平就是指電路中兩點或幾點在相同阻抗下電量的相對比值。這里的電量自然指電功率、電壓、電流并將倍數化為對數,用分貝表示,記作dB。分別記作:10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(l2/l1)上式中P、U、I分別是電功率、電壓、電流。使用dB有兩個好處:其一讀寫、計算方便。如多級放大器的總放大倍數為各級放大倍數相乘,用分貝則可改用相加。其二能如實地反映人對聲音的感覺。實踐證明,聲音的分貝數增加或減少一倍,人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺與聲音功率分貝數成正比。例如蚊子叫聲與大炮響聲相差100萬倍,但人的感覺僅有60倍的差異,而100萬倍恰是60dB。邏輯電平的一些概念要了解邏輯電平的內容,首先要知道以下幾個概念的含義:1:輸入高電平(Vih):保證邏輯門的輸入為高電平時所允許的最小輸入高電平,當輸入電平高于Vih時,則認為輸入電平為高電平。2:輸入低電平(Vil):保證邏輯門的輸入為低電平時所允許的最大輸入低電平,當輸入電平低于Vil時,則認為輸入電平為低電平。3:輸出高電平(Voh):保證邏輯門的輸出為高電平時的輸出電平的最小值,邏輯門的輸出為高電平時的電平值都必須大于此Voh。4:輸出低電平(Vol):保證邏輯門的輸出為低電平時的輸出電平的最大值,邏輯門的輸出為低電平時的電平值都必須小于此Vol。5:閥值電平(Vt):數字電路芯片都存在一個閾值電平,就是電路剛剛勉強能翻轉動作時的電平。它是一個界于Vil、Vih之間的電壓值,對于CMOS電路的閾值電平,基本上是二分之一的電源電壓值,但要保證穩定的輸出,則必須要求輸入高電平〉Vih,輸入低電平<Vil,而如果輸入電平在閾值上下,也就是Vil?Vih這個區域,電路的輸出會處于不穩定狀態。對于一般的邏輯電平,以上參數的關系如下:Voh>Vih>Vt>Vil>Vol。6:Ioh:邏輯門輸出為高電平時的負載電流(為拉電流)。7:Iol:邏輯門輸出為低電平時的負載電流(為灌電流)。8:Iih:邏輯門輸入為高電平時的電流(為灌電流)。9:Iil:邏輯門輸入為低電平時的電流(為拉電流)。門電路輸出極在集成單元內不接負載電阻而直接引出作為輸出端,這種形式的門稱為開路門。開路的TTL、CMOS、ECL門分別稱為集電極開路(OC)、漏極開路(OD)、發射極開路(OE),使用時應審查是否接上拉電阻(OC、OD門)或下拉電阻(OE門),以及電阻阻值是否合適。對于集電極開路(OC)門,其上拉電阻阻值RL應滿足下面條件:(1):RL<(VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih)(2):RL>(VCC-Vol)/(Iol+m*Iil)其中n:線與的開路門數;m:被驅動的輸入端數。:常用的邏輯電平?邏輯電平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。淇中TTL和CMOS的邏輯電平按典型電壓可分為四類:5V系列(5VTTL和5VCMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。?5VTTL和5VCMOS邏輯電平是通用的邏輯電平。?3.3V及以下的邏輯電平被稱為低電壓邏輯電平,常用的為LVTTL電平。?低電壓的邏輯電平還有2.5V和1.8V兩種。?ECL/PECL和LVDS是差分輸入輸出。?RS-422/485和RS-232是串口的接口標準,RS-422/485是差分輸入輸出,RS-232是單端輸入輸出。一線通訊DS18B20有根信號線,沒記錯的話應該是2號腳,接上拉電阻后接至單片機的I/O口上,單片機軟件發送轉化命令,指定時間后發送讀溫度值命令,DS18B20發送給單片機。具體軟件DS18B20的廠家提供,直接從網上可以下載的到!你應該先明確以下幾點:1、數據采集器一般都是串口的,你想要改成RS-485接口,數據采集器是否支持這種接口?2、RS485和RS232工作原理都是差不多的。由于RS-232-C接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接.(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps.(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱.(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50英尺,實際上也只能用在50米左右.RS-485的電氣特性:邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6)V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示.接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接.RS-485的數據最高傳輸速率為10MbpsRS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好.RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺,實際上可達3000米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發器,即單站能力?而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器?即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡.因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口.因為RS-485接口組成的半雙工網絡,一般只需二根連線,所以RS-485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸.RS-485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS-485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS-485采用DB-9(針)先我們了解一下RS485/RS422針腳定義:英式標識為TDA(-)、TDB(+)、RDA(-)、RDB(+)、GND2.美式標識為Y、Z、A、B、GND3.中式標識為TXD(+)/A、TXD(-)/B、RXD(-)、RXD(+)、GNDrs485兩線一般定義為:"A,B"或"Date+,Date-"即常說的:485+,485-rs485四線一般定義為:Y,Z,A,B,具體還要根據廠家的使用信號針腳而定,有的使用了RTS或DTR等針腳的485信號RS232與RS485是兩個難搞清的東西,盡管它們非常不同。1?什么是RS-232-C接口?采用RS-232-C接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答:計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同的設備可以方便地連接起來進行通訊。RS-232-C接口(又稱EIARS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準該標準規定采用一個25個腳的DB25連接器,對連接器的每個引腳的信號內容加以規定,還對各種信號的電平加以規定。接口的信號內容實際上RS-232-C的25條引線中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3-9條引線。RS-232-C最常用的9條引線的信號內容見附表1所示接口的電氣特性在RS-232-C中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即:邏輯“1,-5—-15V;邏輯“0+5—+15V。噪聲容限為2V。即要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯“0,高到-3V的信號作為邏輯“1接口的物理結構RS-232-C接口連接器一般使用型號為DB-25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座在DTE端.一些設備與PC機連接的RS-232-C接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發送數據、“接收數據和“信號地。所以采用DB-9的9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。傳輸電纜長度由RS-232C標準規定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應為50英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠超過50英尺,美國DEC公司曾規定允許碼元畸變為10%而得出附表2的實驗結果。其中1號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723內有三對雙絞線,每對由22#AWG組成,其外覆以屏蔽網。2號電纜為不帶屏蔽的電纜。型號為DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯電纜。附表2DEC公司的實驗結果。2.什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特點?答:由于RS-232-C接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1)接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。(2)傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3)接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4)傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50英尺,實際上也只能用在50米左右。針對RS-232-C的不足,于是就不斷出現了一些新的接口標準,RS-485就是其中之一,它具有以下特點:?RS-485的電氣特性:邏輯T以兩線間的電壓差為+(2—6)V表示;邏輯0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。?RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps?RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。?RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺,實際上可達3000米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發器,即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網絡,一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)3.采用RS485接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答:在使用RS485接口時,對于特定的傳輸線經,從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數,這個長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關系曲線是使用24AWG銅芯雙絞電話電纜(線徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負載電阻為100歐時所得出。(曲線引自GB11014-89附錄A)。由圖中可知,當數據信號速率降低到90Kbit/S以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV時,則電纜長度被限制在1200M。實際上,圖中的曲線是很保守的,在實用時是完全可以取得比它大的電纜長度。當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例如:當數據信號速率為600Kbit/S時,采用24AWG電纜,由圖可知最大電纜長度是200m,若采用19AWG電纜(線徑為0.91mm)則電纜長度將可以大于200m;若采用28AWG電纜(線徑為0。32mm)則電纜長度只能小于200m。UART是指串口通信的芯片吧串口就是串行通信的接口(區別于并口因為數據是按bit串起來傳輸的)一般在主機上都有的DB9的接口就是串口232485是串行通信的不同標準(區別是電氣電平值不一樣按通信網絡的七層規范這都屬于物理層吧232與485相比一般距離較近用232較遠485)你沒提到COM口那COM口和串口有什么聯系區別呢在我理解是這樣串口就是實際的物理接口COM口呢則是系統虛擬的系統會根據應用程序所申請的COM口請求去使用物理接口還有就是USB應該更熟悉吧中文是通用串行總線也是串行通信的一種標準跟232485都是并列的但顯然USB更具前途!串口是計算機上一種非常通用設備通信的協議(不要與通用串行總線UniversalSerialBus或者USB混淆)。大多數計算機包含兩個基于RS232的串口。串口同時也是儀器儀表設備通用的通信協議;很多GPIB兼容的設備也帶有RS-232口。同時,串口通信協議也可以用于獲取遠程采集設備的數據。串口通信的概念非常簡單,串口按位(bit)發送和接收字節。盡管比按字節(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單并且能夠實現遠距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態時,規定設備線總常不得超過20米,并且任意兩個設備間的長度不得超過2米;而對于串口而言,長度可達1200米。典型地,串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成:(1)地線,(2)發送,(3)接收。由于串口通信是異步的,端口能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。其他線用于握手,但是不是必須的。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通行的端口,這些參數必須匹配:波特率:這是一個衡量通信速度的參數。它表示每秒鐘傳送的bit的個數。例如300波特表示每秒鐘發送300個bit。當我們提到時鐘周期時,我們就是指波特率例如如果協議需要4800波特率,那么時鐘是4800Hz。這意味著串口通信在數據線上的采樣率為4800Hz。通常電話線的波特率為14400,28800和36600。波特率可以遠遠大于這些值,但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信,典型的例子就是GPIB設備的通信。數據位:這是衡量通信中實際數據位的參數。當計算機發送一個信息包,實際的數據不會是8位的,標準的值是5、7和8位。如何設置取決于你想傳送的信息。比如,標準的ASCII碼是0?127(7位)。擴展的ASCII碼是0?255(8位)。如果數據使用簡單的文本(標準ASCII碼),那么每個數據包使用7位數據。每個包是指一個字節,包括開始/停止位,數據位和奇偶校驗位。由于實際數據位取決于通信協議的選取,術語包指任何通信的情況。C,停止位:用于表示單個包的最后一位。典型的值為1,1.5和2位。由于數是在傳輸線上定時的,并且每一個設備有其自己的時鐘,很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束,并且提供計算機校正時鐘同步的機會。適用于停止位的位數越多,不同時鐘同步的容忍程度越大,但是數據傳輸率同時也越慢。d,奇偶校驗位:在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式:偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況,串口會設置校驗位(數據位后面的一位),用一個值確保傳輸的數據有偶個或者奇個邏輯高位。例如,如果數據是011,那么對于偶校驗,校驗位為0,保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗,校驗位位1,這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數據,簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態,有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數據是否不同步。什么是RS-232?RS-232(ANSI/EIA-232標準)是IBM-PC及其兼容機上的串行連接標準。可用于許多用途,比如連接鼠標、打印機或者Modem,同時也可以接工業儀器儀表。用于驅動和連線的改進,實際應用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標準的值。RS-232只限于PC串口和設備間點對點的通信。RS-232串口通信最遠距離是50英尺。\12345/\6789/RS-232針腳的功能,以9針接頭為例介紹:數據:TXD(pin3):串口數據輸出RXD(pin2):串口數據輸入握手:RTS(pin7):發送數據請求CTS(pin8):清除發送DSR(pin6):數據發送就緒DCD(pin1):數據載波檢測DTR(pin4):數據終端就緒地線:GND(pin5):地線其他RI(pin9):鈴聲指示什么是RS-422?RS-422(EIARS-422-AStandard)是Apple的Macintosh計算機的串口連接標準。RS-422使用差分信號,RS-232使用非平衡參考地的信號。差分傳輸使用兩根線發送和接收信號,對比RS-232,它能更好的抗噪聲和有更遠的傳輸距離。在工業環境中更好的抗噪性和更遠的傳輸距離是一個很大的優點。什么是RS-485?RS-485(EIA-485標準)是RS-422的改進,因為它增加了設備的個數,從10個增加到32個,同時定義了在最大設備個數情況下的電氣特性,以保證足夠的信號電壓。有了多個設備的能力,你可以使用一個單個RS-422口建立設備網絡。出色抗噪和多設備能力,在工業應用中建立連向PC機的分布式設備網絡、其他數據收集控制器、HMI或者其他操作時,串行連接會選擇RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422設備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進行串行通行。DB-9引腳連接\12345/\6789/RS-485和RS-422的引腳的功能,以9針接頭為例介紹數據:TXD+(pin8),TXD-(pin9),RXD+(pin4),RXD-(pin5)握手:RTS+(pin3),RTS-(pin7),CTS+(pin2),CTS-(pin6)地線:GND(pin1)RS-232、RS-422與RS-485都是串行數據接口標準,最初都是由電子工業協會(EIA)制訂并發布的,RS-232在1962年發布,命名為EIA-232-E,作為工業標準,以保證不同廠家產品之間的兼容。RS-422由RS-232發展而來,它是為彌補RS-232之不足而提出的。為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點,RS-422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到10Mb/s,傳輸距離延長到4000英尺(速率低于100kb/s時),并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規范,被命名為TIA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍,EIA又于1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發送器連接到同一條總線上,同時增加了發送器的驅動能力和沖突保護特性,擴展了總線共模范圍,后命名為TIA/EIA-485-A標準。看下面這個表格吧規格RS232RS422R485工作方式單端差分差分節點數1收1發1發10收1發32收傳輸電纜50英尺400英尺400英尺傳輸速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s輸出電壓+/-25V-0.25V?+6V-7V?+12V驅動器負載阻抗(Q)3K?7K10054擺率(最大值)30V/psN/AN/A接收器輸入電壓范圍+/-15V-10V?+10V-7V?+12V接收器輸入門限+/-3V+/-200mV+/-200mV接收器輸入電阻(Q)3K?7K4K(最小)>12K驅動器共模電壓N/A-3V?+3V-1V?+3V接收器共模電壓N/A-7V?+7V-7V?+12VPART4:所以說并不能因為RS485不便于實現多主通訊模式而給人家扣上一頂不是總線的帽子,還有別人可是為工業現場監控立過漢馬功勞的,還有人家最近新出生的一個同胞兄弟CAN總線可是完全繼承了它的遺傳基因呀!PART3:其實RS485也可以進行多主傳輸,各位不要把現場總線與通訊交換機制、交換協議搞混了,ISO/OSI只是通訊交換的總的規范,RS485也有其中的最低兩層,如果自己做協議也可以完成上面的高五層,只是RS485使用很簡單、使用的人也很多、沒有一個大公司(也沒有必要)為RS485定一個規范協議,其實TCP/IP也只是一個協議而已,另外事實上在RS485上也可以跑TCP/IP協議,只是沒人做而已,不過誰要這么做那真是吃飽了……PART2:致于說主、從通訊模式只是通訊的一種方式,其實RS485總線也是現場總線的一種,它是最早的一種現場總線,所謂的現場總線就是通過一種總線進行全天侯全時段的現時的信息交流,RS485只不過它比別人生得早而已,舉個例子,貓狗不會計算機,我們不能因為一個人生得早不會計算機就給他定一個????????RS-232-C是美國電子工業協會EIA(ElectronicIndustryAssociation)制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫,232為標識號,C表示修改次數。RS-232-C總線標準設有25條信號線,包括一個主通道和一個輔助通道,在多數情況下主要使用主通道,對于一般雙工通信,僅需幾條信號線就可實現,如一條發送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標準規定,驅動器允許有2500pF的電容負載,通信距離將受此電容限制,例如,采用150pF/m的通信電纜時,最大通信距離為15m;若每米電纜的電容量減小,通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題,因此一般用于20m以內的通信。RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。以往,PC與智能設備通訊多借助RS232、RS485、以太網等方式,主要取決于設備的接口規范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質層和鏈路層,如果要實現數據的雙向訪問,就必須自己編寫通訊應用程序,但這種程序多數都不能符合ISO/OSI的規范,只能實現較單一的功能,適用于單一設備類型,程序不具備通用性。在RS232或RS485設備聯成的設備網中,如果設備數量超過2臺,就必須使用RS485做通訊介質,RS485網的設備間要想互通信息只有通過主(Master)設備中轉才能實現,這個主設備通常是PC,而這種設備網中只允許存在一個主設備,其余全部是從(Slave)設備。而現場總線技術是以ISO/OSI模型為基礎的,具有完整的軟件支持系統,能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護等問題。...RS-232、RS-485和S-422的區另U1、 RS-232-CRS-232-C是美國電子工業協會EIA(ElectronicIndustryAssociation)制定的一種串行物理接口標準。RS是英文推薦標準的縮寫,232為標識號,C表示修改次數。RS-232-C總線標準設有25條信號線,包括一個主通道和一個輔助通道。在多數情況下主要使用主通道,對于一般雙工通信,僅需幾條信號線就可實現,如一條發送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標準規定,驅動器允許有2500pF的電容負載,通信距離將受此電容限制,例如,采用150pF/m的通信電纜時,最大通信距離為15m;若每米電纜的電容量減小,通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題,因此一般用于20m以內的通信。2、 RS-485RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。3、 RS-422RS422總線,RS485和RS422電路原理基本相同,都是以差動方式發送和接受,不需要數字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因,這正是二者與RS232的根本區別,因為RS232是單端輸入輸出,雙工工作時至少需要數字地線。發送線和接受線三條線(異步傳輸),還可以加其它控制線完成同步等功能。RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響,而RS485只能半雙工工作,發收不能同時進行,但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連接臺設備。16:11添加評論固定鏈接引用通告(0)記錄它計算機與Internet固定鏈接/blog/cns185E74F3C7035E5341593.entry添加評論串口通訊一RS-232-C詳解串行通信接口標準經過使用和發展,目前已經有幾種。但都是在RS-232標準的基礎上經過改進而形成的。所以,以RS-232C為主來討論。RS-323C標準是美國EIA(電子工業聯合會)與BELL等公司一起開發的1969年公布的通信協議。它適合于數據傳輸速率在0?20000b/s范圍內的通信。這個標準對串行通信接口的有關問題,如信號線功能、電器特性都作了明確規定。由于通行設備廠商都生產與RS-232C制式兼容的通信設備,因此,它作為一種標準,目前已在微機通信接口中廣泛采用。在討論RS-232C接口標準的內容之前,先說明兩點:首先,RS-232-C標準最初是遠程通信連接數據終端設備DTE(DataTerminalEquipment)與數據通信設備DCE(DataCommunicationEquipment)而制定的。因此這個標準的制定,并未考慮計算機系統的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機(更準確的說,是計算機接口)與終端或外設之間的近端連接標準。顯然,這個標準的有些規定及和計算機系統是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對這種背景的了解,我們對RS-232C標準與計算機不兼容的地方就不難理解了其次,RS-232C標準中所提到的“發送”和“接收”,都是站在DTE立場上,而不是站在DCE的立場來定義的。由于在計算機系統中,往往是CPU和I/O設備之間傳送信息,兩者都是DTE,因此雙方都能發送和接收。一、RS-232-CRS-232C標準(協議)的全稱是EIA-RS-232C標準,其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美國電子工業協會,RS(ecommededstandard)代表推薦標準,232是標識號,C代表RS232的最新一次修改(1969),在這之前,有RS232B、RS232A。。它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485。這里只介紹EIA�RS-232-C(簡稱232,RS232)。例如,目前在IBMPC機上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。電氣特性EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規定。在TxD和RxD上:邏輯1(MARK)=-3V?-15V邏輯0(SPACE)=+3?+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上:信號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V?+15V信號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V?-15V以上規定說明了RS-323C標準對邏輯電平的定義。對于數據(信息碼):邏輯T(傳號)的電平低于-3V,邏輯0”(空號)的電平告語+3V;對于控制信號;接通狀態(ON)即信號有效的電平高于+3V,斷開狀態(OFF)即信號無效的電平低于-3V,也就是當傳輸電平的絕對值大于3V時,電路可以有效地檢查出來,介于-3?+3V之間的電壓無意義,低于-15V或高于+15V的電壓也認為無意義,因此,實際工作時,應保證電平在士(3?15)V之間。EIA-RS-232C與TTL轉換:EIA-RS-232C是用正負電壓來表示邏輯狀態,與TTL以高低電平表示邏輯狀態的規定不同。因此,為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接,必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。實現這種變換的方法可用分立元件,也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉換器件,如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉換,而MC1489、SN75154可實現EIA電平到TTL電平的轉換。MAX232芯片可完成TTL--EIA雙向電平轉換。2、連接器的機械特性:連接器:由于RS-232C并未定義連接器的物理特性,因此,出現了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器,其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種連接器。(1)DB-25:PC和XT機采用DB-25型連接器。DB-25連接器定義了25根信號線,分為4組:異步通信的9個電壓信號(含信號地SG)2,3,4,5,6,7,8,20,2220mA電流環信號9個(12,13,14,15,16,17,19,23,24)空6個(9,10,11,18,21,25)保護地(PE)1個,作為設備接地端(1腳)DB-25型連接器的外形及信號線分配如圖3所示。注意,20mA電流環信號僅IBMPC和IBMPC/XT機提供,至AT機及以后,已不支持。(2)DB-9連接器在AT機及以后,不支持20mA電流環接口,使用DB-9連接器,作為提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2兩個串行接口的連接器。它只提供異步通信的9個信號。DB-25型連接器的引腳分配與DB-25型引腳信號完全不同。因此,若與配接DB-25型連接器的DCE設備連接,必須使用專門的電纜線。電纜長度:在通信速率低于20kb/s時,RS-232C所直接連接的最大物理距離為15m(50英尺)。最大直接傳輸距離說明:RS-232C標準規定,若不使用MODEM,在碼元畸變小于4%的情況下,DTE和DCE之間最大傳輸距離為15m(50英尺)。可見這個最大的距離是在碼元畸變小于4%的前提下給出的。為了保證碼元畸變小于4%的要求,接口標準在電氣特性中規定,驅動器的負載電容應小于2500pF。3、RS-232C的接口信號RS-232C規標準接口有25條線,4條數據線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線,常用的只有9根,它們是聯絡控制信號線:數據裝置準備好(Datasetready-DSR)——有效時(ON)狀態,表明MODEM處于可以使用的狀態。數據終端準備好(Datasetready-DTR)——有效時(ON)狀態,表明數據終端可以使用。這兩個信號有時連到電源上,一上電就立即有效。這兩個設備狀態信號有效,只表示設備本身可用,并不說明通信鏈路可以開始進行通信了,能否開始進行通信要由下面的控制信號決定。請求發送(Requesttosend-RTS)——用來表示DTE請求DCE發送數據,即當終端要發送數據時,使該信號有效(ON狀態),向MODEM請求發送。它用來控制MODEM是否要進入發送狀態。允許發送(Cleartosend-CTS)——用來表示DCE準備好接收DTE發來的數據,是對請求發送信號RTS的響應信號。當MODEM已準備好接收終端傳來的數據,并向前發送時,使該信號有效,通知終端開始沿發送數據線TxD發送數據。這對RTS/CTS請求應答聯絡信號是用于半雙工MODEM系統中發送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統中作發送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統中,因配置雙向通道,故不需要RTS/CTS聯絡信號,使其變高。接收線信號檢出(ReceivedLinedetection-RLSD)——用來表示DCE已接通通信鏈路,告知DTE準備接收數據。當本地的MODEM收到由通信鏈路另一端(遠地)的MODEM送來的載波信號時,使RLSD信號有效,通知終端準備接收,并且由MODEM將接收下來的載波信號解調成數字兩數據后,沿接收數據線RxD送到終端。此線也叫做數據載波檢出(DataCarrierdectection-DCD)線。振鈴指示(Ringing-RI)——當MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時,使該信號有效(ON狀態),通知終端,已被呼叫。(2)數據發送與接收線:發送數據(Transmitteddata-TxD)——通過TxD終端將串行數據發送到MODEM,(DTE—DCE)。接收數據(Receiveddata-RxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發來的串行數據,(DCE-DTE)。(3)地線有兩根線SG、PG一一信號地和保護地信號線,無方向。上述控制信號線何時有效,何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。例如,只有當DSR和DTR都處于有效(ON)狀態時,才能在DTE和DCE之間進行傳送操作。若DTE要發送數據,則預先將DTR線置成有效(ON)狀態,等CTS線上收到有效(ON)狀態的回答后,才能在TxD線上發送串行數據。這種順序的規定對半雙工的通信線路特別有用,因為半雙工的通信才能確定DCE已由接收方向改為發送方向,這時線路才能開始發送。2個數據信號:發送TXD;接收RXD。1個信號地線:SG。6個控制信號:DSR��數傳機(即modem)準備好,DataSetReady.DTR��數據終端(DTE,即微機接口電路,如lntel8250/8251,16550)準備好,DataTerminalReady。RTS��DTE請求DCE發送(RequestToSend)。CTS��DCE允許DTE發送(ClearToSend),該信號是對RTS信號的回答。DCD��數據載波檢出,DataCarrierDetection當本地DCE設備(Modem)收到對方的DCE設備送來的載波信號時,使DCD有效,通知DTE準備接收,并且由DCE將接收到的載波信號解調為數字信號,經RXD線送給DTE。RI��振鈴信號Ringing當DCE收到交換機送來的振鈴呼叫信號時,使該信號有效,通知DTE已被呼叫。總線串聯/解串器(SerDes)SERDES并串行與串并行轉換器,串化器/并化器Adevicethatserializesoutputfrom,anddeserializesinputto,abusinessmachine.一種(信號)轉換設備,對商業計算機的輸出(信號)進行并串行(串行化)轉換,而對其輸入(信號)進行串并行(解串)轉換。SERializer/DESerializer的縮寫。二零零二年二月四日一中國訊一美國國家半導體公司(NationalSemiconductorCorporation)(美國紐約證券交易所上市代號:NSM)是一家占領導地位的接口芯片供貨商,該公司推出一款成本低廉、功率消耗較低的高性能Utopia-LVDS(低電壓差分信號傳輸)橋接器。這款專為支持電信應用方案而設的新芯片推出之后,將有助鞏固該公司在接口技術市場上的領導地位。這個全新的單芯片解決方案基本上是一個UtopiaLevel2總線串聯/解串器(SerDes),可確保長達16米的LVDS鏈路也能夠支持數據傳輸而性能不受影響,因此最適用于寬帶上網設備、ATM交換器、3G基站及xDSL接入集線機。生產電信產品的廠商客戶只要采用這款芯片,便可增加端口的密度,縮小印刷電路板的板面空間,降低功率消耗40%,以及削減系統數據傳輸方面一半的成本。美國國家半導體高集成度LVDS電信產品技術營銷經理StephenKempainen表示:「美國國家半導體的全新Utopia-LVDS橋接芯片不但可提高端口的密度及系統性能,而且又可降低系統結構的每端口成本。美國國家半導體的LVDS串聯器及解串器技術適用于電信接入系統,其優點是可以精簡鏈路協議功能的設計,而Utopia-LVDS橋接芯片是一系列采用這種串聯/解串技術的總線控制器的首款產品。四路Utopia橋接器是下一款即將推出的總線控制器芯片。這款芯片不但成本低廉,而且性能卓越,可支持任何長度的信息包,是廠商客戶樂意采用的產品。」美國國家半導體新推出的DS92UT16Utopia-LVDS橋接器專為全面支持雙向Utopia有效載量而設計,可傳送流程控制數據,支持64字節擴展儲存單元,以及利用LVDS鏈路支持嵌入式通信通道。由于這款橋接器可支持儲存單元及內置式地址譯碼,因此可為高達248個物理層(PHY)端口尋址,以便加強系統性能。此外,這款芯片還設有其它的功能特色如更快的串行位傳輸率、高密度xDSL線路卡支持以及內置串聯可靠性功能。對于專門生產電信產品的OEM廠商來說,DS92UT16芯片是一款最理想而又容易使用的解決方案,因為這款芯片可確保他們的產品無論在功能、性能及價格等方面均更具競爭優勢。UtopiaLevel2總線在許多電信接入集線器系統之中均扮演一個關鍵的角色。由于UtopiaLevel2總線的功能特別多樣化,因此可確保存取系統能以1Mbps至622Mbps的速率傳送數據。預計在2003年年底前,DSL接入多任務器(DSLAM)芯片市場的銷售額將超過5.3億美元。目前消費者對高速上網設備的需求不斷增加,新一代可支持數據串流的影音設備不斷推陳出新,而可傳輸語音、視頻及數據的服務也不斷推出,這幾股力量正推動DSL存取多任務器市場飛躍發展。Utopia總線是異步傳輸模式(ATM)鏈路與物理層(PHY)芯片之間的標準接口。美國國家半導體的Utopia-LVDS橋接器可將56信號UtopiaLevel2總線串聯及解串,有助精簡電路板上物理層芯片與ATM層芯片之間的線路互連,以便底板或電纜的雙向總線可以采用兩條差分線路連接另一DS92UT16收發器,以便完成橋接功能。由于DS92UT16Utopia-LVDS橋接器可支持高達1.66Gbps的數據傳輸量,因此可將Utopia總線的連接范圍擴大至包括低功率、低電磁干擾的LVDS接口。將UtopiaLevel2總線串聯一起可減少電信系統線路卡與集線卡之間出現背極布線及電纜偏斜(skew)的問題,有助大幅節省電路板空間,以及縮小連接器與電纜的體積,使系統的整體成本可以大幅削減。此外,將Utopia總線串聯一起也可提高系統的可靠性。DS92UT16芯片設有全面冗余的主要及備用串行線路、內置自我測試(BIST)以及性能監測功能。性能監測功能可以在數據傳輸進行時檢測及匯報誤碼率。較少連接器及管腳也有助提高系統的可靠性,換言之,印刷電路板出現故障的機會也會較少。Utopia簡介Utopia是采用異步傳輸模式(ATM)的通用測試及操作物理層接口(UniversalTestandOperationsPHYInterfaceforATM),而Utopia是其英文縮寫。ATM論壇技術委員會(ATM-ForumTechnicalCommittee)在一九九五年指定選用UtopiaLevel2總線為ATM層(數據鏈路)與ATM物理層芯片之間的標準接口。標準的Level2總線可支持622Mbps的數據傳輸速度,而UtopiaLevel2標準則可支持多達31顆物理層芯片(從屬)及一顆ATM層芯片(主控)。價格、封裝及供貨情況美國國家半導體的DS92UT16Utopia-LVDS橋接芯片采用196管腳BGA封裝,采購以1,000顆為單位,每顆售價為39.88美元,已有現貨供應。美國國家半導體公司簡介1、什么是RS-232-C接口?采用RS-232-C接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答:計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同的設備可以方便地連接起來進行通訊oRS-232-C接口(又稱EIARS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是"數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準"該標準規定采用一個25個腳的DB25連接器,對連接器的每個引腳的信號內容加以規定,還對各種信號的電平加以規定。一般只使用3-9條引線。接口的電氣特性在RS-232-C中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即:邏輯"1",-5--15V;邏輯"0"+5-+15V。噪聲容限為2Vo即要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯"0",高到-3V的信號作為邏輯"1"接口的物理結構RS-232-C接口連接器一般使用型號為DB-25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座在DTE端.一些設備與PC機連接的RS-232-C接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即"發送數據"、"接收數據"和"信號地所以采用DB-9的9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。并行口與串行口的區別是交換信息的方式不同,并行口能同時通過8條數據線傳輸信息,一次傳輸一個字節;而串行口只能用1條線傳輸一位數據,每次傳輸一個字節的一位。并行口由于同時傳輸更多的信息,速度明顯高于串行口,但串行口可以用于比并行口更遠距離的數據傳輸。、25針并行口插口的針腳功能:針腳功能針腳功能1選通(STROBE低電平)10確認(ACKNLG低電平)數據位0(DATAO)11忙(BUSY)數據位1(DATA1)12卻紙(PE)數據位2(DATA2)13選擇(SLCT)5數據位3(DATA3)14自動換行(AUTOFEED低電平)6數據位4(DATA4)15錯誤觀點(ERROR低電平)7數據位5(DATA5)16初始化成(INIT低電平)8數據位6(DATA6)17選擇輸入(SLCTIN低電平)9數據位7(DATA7)18-25地線路(GND)2?串行口的典型代表是RS-232C及其兼容插口,有9針和25針兩類。25針串行口具有20mA電流環接口功能,用9、11、18、25針來實現。其針腳功能如下:25針串行口的針腳功能:針腳功能針腳功能1未用2發出數據(TXD)11數據發送(一)3接受數據(RXD)12-17未用4請求發送(RTS)18數據接收(+)5清除發送(CTS)19未用6數據準備好(DSR)20數據終端準備好比(DTR)信號地線路(SG)21未用載波檢測(DCD)22振鈴指示精神(RI)發送返回(+)23-24未用未用25接收返回(一)9針串行口的針腳功能:針腳功能針腳功能1載波檢測(DCD)6數據準備好(DSR)2接受數據(RXD)7請求發送(RTS)3發出數據(TXD)8清除發送(CTS)4數據終端準備好(DTR)9振鈴指示(RI)5信號地線(SG)傳輸電纜長度由RS-232C標準規定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應為50英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠超過50英尺,其中1號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723內有三對雙絞線,每對由22#AWG組成,其外覆以屏蔽網。2號電纜為不帶屏蔽的電纜。型號為DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯電纜。2、什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特點?答:由于RS-232-C接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1)接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。(2)傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50英尺,實際上也只能用在50米左右。RS-485的電氣特性:邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6)V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。RS-485的數據最高傳輸速率為10MbpsRS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺,實際上可達3000米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發器,即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網絡,一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔)與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)3、 采用RS485接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答:在使用RS485接口時,對于特定的傳輸線經,從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數,這個長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。當數據信號速率降低到90Kbit/S以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV時,則電纜長度被限制在1200M。實際上,在實用時是完全可以取得比它大的電纜長度。當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例如:當數據信號速率為600Kbit/S時,采用24AWG電纜,計算可知最大電纜長度是200m,若采用19AWG電纜(線徑為0。91mm)則電纜長度將可以大于200m;若采用28AWG電纜(線徑為0。32mm)則電纜長度只能小于200m。4、 如何實現RS-485/422多點通訊答:RS-485總線上任何時候只能有一發送器發送。半雙工方式,主從只能一個發。全雙工方式主站總可發送,從站只能有一個發送。(*RE非和DE控制)5、 有的系統采用MAX483時運行正常,后來改用MAX1480B,發現不能正常運行應考慮什么問題?答:若檢查并確認電路按Databook連接無誤情況下,主要應考慮MAX1480B的驅動器使能時間遠大于MAX483。MAX1480B驅動器使能時間最大達100ps(典型值為35ps)。所以,MAX1480B從收態轉為發送時,在發送數據前應有足夠的延時,以保證驅動器有效之后,才發送數據。6、有些用戶問,根據RS-485網的要求,匹配電阻應接在最遠的站點上。但實際線路連接之后,不知道最遠站點是哪一個,應該如何接匹配電阻呢?答:會出現這種情況,是由于用戶組成RS-485網時,沒有遵循站點至總線的連線應盡可能短的原則。如果總線布線遵循這一原則,就不存在不知道哪個站點是最遠的問題。而且要注意,這樣的布線,系統將會工作得不好。7、曾有一客戶反映,他們購買的MAX1480B中,有一些工作不正常。答:我們對工作不正常的芯片進行抽檢,發現這些片子接收器輸出端至電源端(Vcc)按標準接3kQ電阻時,接收器輸出低電平時電壓偏高,可以達到2V多,甚至接近3V。對于能正常工作的芯片,有的低電平也可達1.6V左右。碰到這種情況,可以建議用戶增大該電阻的值,例如增大到10kQ。&"RS-485"是否與"半雙工"等同?答:否,RS-485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式,半雙工通信芯片有75176,SN751276,SN75LBC184,MAX485,MAX1478,MAX3082,MAX1483,全雙工通信的有:N75179,SN75180,MAX488-491,MAX1482等通常我們對于視頻服務器、錄像機、切換臺等直接播出、切換控制主要使用串口進行,主要使用到RS-232、RS-422與RS-485三種接口控制。下面就串口的接口標準以及使用和外部插件和電纜進行探討。RS-232、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定,而不涉及接插件、電纜或協議,在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。例如:視頻服務器都帶有多個RS422串行通訊接口,每個接口均可通過RS422通訊線由外部計算機控制實現記錄與播放。視頻服務器除提供各種控制硬件接口外,還提供協議接口,如RS422接口除支持RS422的Profile協議外,還支持Louth、Odetics、BVW等通過RS422控制的協議。RS-232、RS-422與RS-485都是串行數據接口標準,都是由電子工業協會(EIA)制訂并發布的,RS-232在1962年發布。RS-422由RS-232發展而來,為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點,RS-422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到10Mbps,傳輸距離延長到4000英尺(速率低于100Kbps時),并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規范,被命名為TIA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍,EIA又于1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發送器連接到同一條總線上,同時增加了發送器的驅動能力和沖突保護特性,擴展了總線共模范圍,后命名為TIA/EIA-485-A標準。S-232串行接口標準目前RS-232是PC機與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊。收、發端的數據信號是相對于信號地。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動,在發送數據時,發送端驅動器輸出正電平在+5~+15V,負電平在-5~-15V電平。當無數據傳輸時,線上為TTL,從開始傳送數據到結束,線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3~+12V與-3~-12V。由于發送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上雙絞線上的分布電容,其傳送距離最大為約15米,最高速率為20Kbps。RS-232是為點對點(即只用一對收、發設備)通訊而設計的,其驅動器負載為3kQ?7kQ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。RS-422與RS-485串行接口標準(1)平衡傳輸RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數據信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一線定義為A,另一線定義為B。通常情況下,發送驅動器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀態,負電平在-2V~6V,是另一個邏輯狀態。另有一個信號地C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用于控制發送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使能”端起作用時,發送驅動器處于高阻狀態,稱作“第三態”,即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態。(2)RS-422電氣規定由于接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比RS232更強的驅動能力,故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點,最多可接10個節點。即一個主設備(Master),其余為從設備(Salve),從設備之間不能通信,所以RS-422支持點對多的雙向通信。RS-422四線接口由于采用單獨的發送和接收通道,因此不必控制數據方向,各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對單獨的雙絞線)實現。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10Mbps。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mbps。RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。(3)RS-485電氣規定由于RS-485是從RS-422基礎上發展而來的,所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式,二線制可實現真正的多點雙向通信。RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的,RS-485是-7V至+12V之間,而RS-422在-7V至+7V之間;RS-485滿足所有RS-422的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論