通信原理实验四RS422
汉明码系统
3、汉明译码使能开关:SW03中H_EN与发端编码使能开关同步使用。
汉明译码模块各测试点定义:
1、TPW01:输入时钟(56KHzBPSK/DBPSK)
2、TPW02:输入数据(56KbtpsBPSK/DBPSK)
2、m序列发生器:m序列用于测试汉明编码规则,输出信号与开关KWC01位置表4.4.2所示:
3、编码使能开关:此开关应与接收端汉明译码器使能开关同步使用,该开关处于使能状态(H_EN短路器插入),汉明码编码器工作;否则汉明码编码器不工作。需注意:汉明码编码器不工作时,ADPCM和CVSD话音数据无法通话,这是因为编码速率与信道速率不匹配。
3.译码同步过程观测
将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的编码使能开关插入(H_EN);ADPCM数据有效(ADPCM)。将汉明译码模块的输入信号和时钟选择开关KW01、KW02设置在2_3位置(右端),输入信号直接来自汉明编码模块。
(1)用示波器检测汉明译码模块内错码检测指示输出波形TPW03。将汉明编码模块内工作方式选择开关SWC01的编码使能开关断开(H_EN),使汉明译码模块失步,观测TPW03变化;将编码使能开关插入(H_EN),观测汉明译码的同步过程,记录测量结果。
(2)设置m序列方式为10:(M_SEL2插入、M_SEL1拔下),此时m序列输出为11/00码(参见表4.4.2所示)。用示波器同时观测编码输入信号TPC01波形和编码输出波形TPC05,观测时以TPC01同步,观测是否符合汉明编码规则。
422偶校验算法
422偶校验算法
【简介】
在数字通信系统中,为了确保数据传输的正确性和完整性,通常会在数据帧中加入校验位,以检测和纠正传输过程中的错误。422偶校验算法是一种广泛应用的校验方法,其名字来源于RS-422通信标准。本文将详细介绍422偶校验算法的原理、实现、应用场景、优缺点及总结。
【422偶校验算法原理】
422偶校验算法是一种基于奇偶性的校验方法,其原理如下:
1.在数据帧中,除校验位外,其他所有位都遵循“0”或“1”的规律。
2.校验位根据数据帧中1的个数来确定。如果1的个数为偶数,校验位为0;如果1的个数为奇数,校验位为1。
例如,一个数据帧为:11010101,其中1的个数为4,为偶数,所以校验位为0。如果数据帧改为:110101011,1的个数为5,为奇数,所以校验位为1。
【422偶校验算法实现】
1.计算校验位:根据数据帧中的1的个数,计算校验位。
2.将校验位添加到数据帧中,形成一个新的数据帧。
3.接收方在接收到数据帧后,计算数据帧中1的个数,并根据奇偶性判断校验位是否正确。
【应用场景】
422偶校验算法广泛应用于数字通信系统中,如RS-422、以太网等通信
协议。在这些场景中,422偶校验算法能够有效地检测和纠正传输过程中的错误。
【优缺点】
优点:
1.简单易懂,实现成本低。
2.对传输过程中的单个位错误具有较高的检测能力。
缺点:
1.对连续多个位错误的检测能力较弱。
2.当数据帧长度较短时,校验效果较差。
【总结】
422偶校验算法是一种基于奇偶性的校验方法,在数字通信系统中得到了广泛应用。然而,它也存在一定的局限性,如对连续多个位错误的检测能力较弱。
rs422原理
rs422原理
RS422原理
1. 什么是RS422协议
RS422是一种通信协议,用于在串行通信中传输数据。它采用差
分信号传输方式,能够在长距离和高速传输环境中实现可靠稳定的数
据传输。
2. RS422与RS232的区别
RS422与RS232是两种不同的串行通信协议,它们之间有以下几
个主要区别:
•信号线数量不同:RS422采用了四根信号线(两对差分信号线),而RS232只有三根信号线(一个发送线、一个接收线和一个地
线)。
•通信距离不同:由于采用了差分信号传输方式,RS422可以实现高达1200米的通信距离,而RS232的通信距离通常不超过15米。•传输速率不同:RS422的传输速率可达10Mbps,而RS232一般只能达到。
•传输能力不同:由于采用差分信号传输,RS422能够提供更好的抗干扰性能和传输稳定性,适用于高速、长距离的数据传输。
3. RS422的差分信号传输方式
RS422采用了差分信号传输方式,即每一对信号线上的两根线分别传输正负两个信号。这种传输方式的优势在于可以有效地抵消传输中的噪声干扰,提高信号的抗干扰能力。
传输过程中,发送端通过将数据转换为差分信号发送。接收端通过对差分信号进行解码,还原出原始数据。这种差分信号传输方式可以提供更高的传输速率和更远的传输距离。
4. RS422的特点和应用领域
•抗干扰能力强:RS422采用了差分信号传输方式,可以有效地抑制传输中的电磁干扰和信号衰减,提供可靠稳定的数据传输。•高速传输:RS422支持高达10Mbps的传输速率,适用于需要高速数据传输的应用场景。
422通信原理
422通信原理
通信原理之422通信原理
什么是422通信原理?
422通信原理是一种常见的数字信号传输方式,也叫作平衡二进制传输(Balanced Binary Transmission)或差分传输
(Differential Transmission)。它是一种可以在远距离传输数据而不丢失信息的信号传输方式。
信号的特点
•422通信原理使用两条平衡线进行传输,一条线发送正值信号,另一条线发送负值信号,通过两条信号的差分来传输数据。•422通信原理使用双线方式,有效地减少了干扰信号对数据传输的影响。
•422通信原理可以在多种数据传输速率下工作,使之适用于不同的应用场景。
信号传输流程
1.数据准备:将要传输的数据转换成二进制形式,统一分配到正值
信号线和负值信号线上。
2.差分传输:正负值信号同时发送到接收端,接收端通过比较两条
线上的信号差值来还原出原始的二进制数据。
3.数据恢复:接收端通过解码算法将差分后的信号还原为数字信号,
得到原始数据。
422通信原理的优势
•抗干扰能力强:由于采用差分传输,对于同样的干扰信号,正负值信号线上的干扰信号大小相同,因此可以减少对传输数据的影
响。
•传输距离长:422通信原理在传输过程中使用平衡线,可以有效地减少传输信号的衰减,因此适用于需要长距离传输的场景。
•数据传输速率高:422通信原理可以支持多种不同的数据传输速率,灵活性较强。
应用场景
422通信原理广泛应用于各种领域,特别是在工业自动化、电力
系统监测以及通信设备之间的数据传输中。它可以有效地保证数据的
传输质量,并满足不同的应用需求。
RS232、RS485和RS422通讯原理
RS232、RS485和RS422通讯原理(转载)
RS-232是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-4 85标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485 -A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
RS232通讯的基础知识
此主题相关图片如下,点击图片看大图:
RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备(控制器)进行通讯的方式。
通讯距离:9600波特率下建议在13米以内。
通讯速率(波特率 Baud Rate):缺省常用的是 9600 bps,常见的还有 1200 2400 48 00 19200 38400等。波特率越大,传输速度越快,但稳定的传输距离越短,抗干扰能力
RS232、RS422、RS485针脚制作
RS232/RS422/RS485引脚如何?串口线应该分别如何制作,才能正确的使用RS232/RS422/RS485?
Pin 信号定义
RS232
•RS232 (DB9)引脚定义
1. DCD :载波检测。主要用于Modem通知计算机其处于在线状态,即Modem检
测到拨号音,处于在线状态。
2. RXD:此引脚用于接收外部设备送来的数据;在你使用Modem时,你会发现
RXD指示灯在闪烁,说明RXD引脚上有数据进入
3. TXD:此引脚将计算机的数据发送给外部设备;在你使用Modem时,你会发现
TXD指示灯在闪烁,说明计算机正在通过TXD引脚发送数据。
4. DTR:数据终端就绪;当此引脚高电平时,通知Modem可以进行数据传输,计
算机已经准备好。
5. GND:信号地;此位不做过多解释。
6. DSR:数据设备就绪;此引脚高电平时,通知计算机Modem已经准备好,可以
进行数据通讯了。
7. RTS:请求发送;此脚由计算机来控制,用以通知Modem马上传送数据至计算
机;否则,Modem将收到的数据暂时放入缓冲区中。
8. CTS: 清除发送;此脚由Modem控制,用以通知计算机将欲传的数据送至
Modem。
9. RI : Modem通知计算机有呼叫进来,是否接听呼叫由计算机决定。
•232完整接法是2,3交叉,4,6交叉,7,8交叉5直连,流控方能起作用。
RS485/422
RS-422 是一个差分标准,允许传送更远的距离,高输入电阻和更强的驱动能力允许总线上连接多个节点;RS-422的另外一个好处是有单独的发送和接收通道,因此不必要控制数据方向装置之间任何必须的信号交换可以按软件方式XON/XOFF握手或硬件方式一对单独的双绞线实现。RS422使用二对特性阻抗为120~150欧姆屏蔽双绞线,通信距离与RS485基本一致。
RS232、485、442简明教程
六.软件的设置
• 软件的设置也十分重要,很多时候系统没有数据是由于软 件设置丌正确引起的。
这是航浚1001、1002轮软件ctrServer,所有的信号源都在这里 设置,在蓝色“以太网”的上面是来源于MOXA卡网关的232 信号,下面的"COM1"、"COM2"等是本计算机的本地串口信号。
解锁后点选右键“设置端口属性”
对话框里的"IP地址"指的是MOXA卡网 关的IP地址,“端口号”指的是此罗 经信号在MOXA卡网关里的设置的端口。 注意在“网络端口允许”那打勾。
设置本地端232信号时(即串口信号直接插 在机器的串口上),点选“设置端口属性”
左边窗口即是232信号源的参数设置,这个 很重要,设置的不对就会收不到数据,特别 要注意波特率要设置正确。
DB9和DB25的常用针脚定义
• 接口的电气特性 • 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。 即:逻 辑“1”,-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪 声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为 逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1” 。
串口RS232、RS422、RS485通信原理、测试应用详解
串口RS232、RS422、RS485通信原理、测试应用、C#软件设计大家都使用过串口进行设备间通信交互,台式计算机中COM1就是RS232接口,机箱后面的接口可以看到一种9个针脚的接口,但最新的笔记本计算机中已经不提供串口了,不过可以通过USB转换成串口。硬件实物就是我们接触比较多的一种9个针脚的连接器,通过这个硬件要通信就得有接口标准,这样就制定了RS232、RS422、RS485串行通信接口标准,不同的串行通信接口标准是有区别的。recommended standard简称RS。
串口外观(插座带插针)
RS232标准
字符是串行的比特流传输的,就是一位接着一位的串行传输,比如0x55是可以按照10101010,即先传1再传0这样传输(大端传输)。优点是传输线少,配线简单,传送距离较远。硬件连接上通常只用到了3根引脚,Tx(发送)、Rx(接收)、Gnd(地),设备A的Tx接设备B的Rx, 设备A的Rx接设备B的Tx, 设备A的Gnd接设备B的Gnd,即“你收我发,你发我收,你我共地”。可以同时收发数据,即“全双工”。
RS485标准
即“半双工”,每次只能作发送或者接收,需要两根线Data+、Data-,以一种差分信号进行传输,效率没有RS232高但是传输距离要较远一些,两根线双绞屏蔽效果更好一点。
RS422标准
即“全双工“,一般用到4根线,R+、R-、T/R-、T/R+,“接收+对应发送+,接收-对应发送-“,这样记不容易混淆,接线的时候比较有用。共地线也需连接。
我们常用的编码格式是异步启停格式,数据帧格式如下列表所示。起始位固定为1个比特,而停止位可以是1、1.5或者2比特,可以自由配置但发送方与接收方要一样点的。D/P/S
通信原理实验四RS422
本科实验报告
实验名称:RS232与RS422接口实验
RS422接口实验
一、实验目的
熟悉RS422的基本特性和应用
二、实验仪器
1、ZH7001通信原理综合实验系统一台
2、20MHz双踪示波器一台
三、实验原理
一个数据通信设备在与外部进行信息交换时,一般是通过数据接口进行。在数据接口中主要是传输两类信息:(1)数据;(2)时钟。有时也只有数据信息而没有时钟信息,这时时钟信息将由接收端从接收数据流中提取出来。数据接口的设计取决于应用场合。复杂的接口可包括物理层、链路层等,简单的只包括物理层:即物理结构与信号方式的定义(信号的传输方式)。在信号传输方式方面,目前可选的种类很多:TTL、RS232、RS422、V35、ECL等。信号传输方式的选择与信号的速率、传输距离、抗干扰性能等有关。对于低速、近距离信号的传输可采用TTL方式,对于一般略高速率、距离较近时可选用RS232方式。随着距离的增加、信号速率的提高可采用RS422、V35等信号方式,对于很高的信号速率通常采用ECL信号接口方式。RS422是电气设备之间常用的数据接口标准之一。采用平衡接口传输方式,当−+− o o V V为正时,为数据0,当− +− o oV V 为负时为数据1。在通信原理综合实验系统中,RS422接口采用接口专用集成芯片SN75172与SN75173。SN75172完成由TTL->RS422的电平转换;S N75173完成由RS422->TTL的电平转换。该功能的电原理框图如图8.1.1所示。在该模块中,测试点的安排如下:
毕业设计——基于FPGA的RS-422串口通信软件设计与调试.doc
五、主要参考书及参考资料
【1】林灶生,刘绍汉. V erilog FPGA 芯片设计. 北京:北京航空航天大学出版社,2006.
【2】王冠,黄熙,王鹰. Verilog HDL 与数字电路设计. 北京:机械工业出版社,2006.
【3】俞一鸣,唐薇,陈正茂. Altera可编程逻辑器件的应用与设计. 北京:机械工业出版社,2007.
【4】RS-232和RS-422串口资料:由互联网获得.
学生_____________ 指导老师_____________ 系主任_____________
毕业
任务书
一、题目
基于FPGA的RS-422串口通信软件设计与调试
二、指导思想和目的要求
通过毕业设计,使学生掌握RS-232和RS-422串行通信的基本原理与电路设计的基本方法,掌握用VHDL语言编制串行通信程序的基本技能,调试出正确的串行通信软件。并通过哦设计与调试等实践环节,提高学生综合运用所学知识去分析问题、解决问题的能力。
三、主要技术指标
掌握RS-232和RS-422串行通信的基本原理与电路设计的基本方法
完成RS-422串行通信程序的设计与调试
完成16位计数器程序的设计与调试
四、进度和要求
03~04周:完成翻译,查找、消化有关设计资料
05~06周:掌握串行通信的基本原理
07~08周:掌握用FPGA设计数字电路的方法
09~10周:完成16位计数器电路的设计与调试
11~12周:完成RS-422串行通信程序的设计与调试
13~14周:撰写毕业设计
15~16周:答辩
通信原理实验四RS422
本科实验报告实验名称:RS232与RS422接口实验
RS422接口实验
一、实验目的
熟悉RS422的基本特性和应用
二、实验仪器
1、ZH7001通信原理综合实验系统一台
2、20MHz双踪示波器一台
三、实验原理
一个数据通信设备在与外部进行信息交换时,一般是通过数据接口进行。在数据接口中主要是传输两类信息:(1)数据;(2)时钟。有时也只有数据信息而没有时钟信息,这时时钟信息将由接收端从接收数据流中提取出来。数据接口的设计取决于应用场合。复杂的接口可包括物理层、链路层等,简单的只包括物理层:即物理结构与信号方式的定义(信号的传输方式)。在信号传输方式方面,目前可选的种类很多:TTL、RS232、RS422、V35、ECL等。信号传输方式的选择与信号的速率、传输距离、抗干扰性能等有关。对于低速、近距离信号的传输可采用TTL方式,对于一般略高速率、距离较近时可选用RS232方式。随着距离的增加、信号速率的提高可采用RS422、V35等信号方式,对于很高的信号速率通常采用ECL信号接口方式。RS422是电气设备之间常用的数据接口标准之一。采用平衡接口传输方式,当− +− o o V V为正时,为数据0,当− +− o o V V 为负时为数据1。在通信原理综合实验系统中,RS422接口采用接口专用集成芯片SN75172与SN75173。SN75172完成由TTL->RS422的电平转换;SN75173完成由RS422->TTL的电平转换。该功能的电原理框图如图8.1.1所示。在该模块中,测试点的安排如下:
RS422接口基础知识普及,讲得很详细,分析得很到位,通俗易懂
关于RS-232和RS-485接口的相关知识,相信大家都有所了解了,今天我们一起来了解一下RS-422接口的基础知识,深入认识一下。
RS-422接口基本认识
RS-422是一系列的规定采用4线,全双工,差分传输,多点通信的数据传输协议。
RS-422接口的收与发是分开的所以可以同时收和发(全双工),也正因为全双工要求收发要有单独的信道,所以RS-422适用于两个站之间通信,星型网、环网,不可用于总线网。
RS-422接口基本概念
RS-422接口标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线,共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节
点。
一个主设备(Master),其余为从设备(Slave),从设备之间不能通信,所以RS-42 2支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。
RS-422接口的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-422接口需要一种接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
RS-422接口每个通道要用二条信号线,如果一条是逻辑'1'状态,另一条为逻辑'0'。电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器几部分组成。在电路中规定只许有
全面解析RS232、RS485、RS422、RJ45接口的区别和各自的应用
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,RS-232是PC机与通信中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯,而RJ45接口通常用于数据传输,最常见的应用为网卡接口。
1
RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。
422与RS-485串行接口标准,RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,在早期PC通信中比较常见,RS-422的最大传输距离为4000英尺,最大传输速率为10Mb/s
2
RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为1219米,最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
这些异步串行通讯接口都应用于计算机测控系统中,RS232C 是美国电子工业协会正式布的串行总线标准,也是目前最常用的串行接口标准,用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。RS232C串行接口总线适用于:设备之间的通讯距离不大于15米,传输速率最大为20kB/s。
3
一个完整的RS232C接口有22根线,采用标准的25芯插头座。RS232C采用逻辑,逻辑“1”:-5V~-15V,逻辑“0”:+5V~+15V
rs422通信原理
rs422通信原理
RS422通信原理
RS422是一种常用的串行通信接口标准,主要用于长距离、高速率的数据传输。它采用差分信号传输方式,具有抗干扰能力强、传输距离长等优点,因此在工业控制、仪器仪表、通信设备等领域得到广泛应用。
1. RS422通信的基本原理
RS422通信采用差分传输方式,即使用一对线路进行数据传输,其中一条线路为正向传输线路,另一条线路为反向传输线路。发送端将数据信号分别通过正向和反向线路发送出去,接收端通过对这两条线路的差分信号进行解码,恢复出原始的数据信号。
差分传输方式的优点是可以有效抑制共模干扰,提高抗干扰能力。在传输过程中,如果遇到外界噪声或干扰信号,正向和反向线路上的干扰信号一般是相同的,而原始数据信号则是相反的,因此接收端可以通过对差分信号的比较,准确恢复出原始的数据信号。
2. RS422通信的电气特性
RS422通信的电气特性规定了传输线路的电平范围、传输速率等参数。其中,传输线路的电平范围一般为-7V到+12V,发送端的输出电平为正负两种情况,分别代表1和0;接收端对于大于+0.2V的电压判定为1,小于-0.2V的电压判定为0。
RS422通信支持全双工传输,即发送端和接收端可以同时进行数据的发送和接收。这要求发送端和接收端必须分别使用独立的传输线路,以避免冲突和干扰。
3. RS422通信的传输距离
RS422通信的传输距离取决于传输速率和传输线路的质量。一般情况下,RS422通信的最大传输距离可以达到1200米,但在实际应用中,受到线路质量、干扰等因素的影响,通常会选择较短的传输距离,以保证数据的可靠性。
rs422总线工作原理
RS422总线工作原理
RS422是一种差分信号传输协议,广泛应用于工业自动化和数据采集等领域。它通过两根线实现数据的全双工传输,具有良好的抗干扰性能和长距离传输能力。以下是关于RS422总线工作原理的详细介绍。
1. 传输方式
RS422总线采用差分信号传输方式,即通过两根线(通常称为TXD和RXD)传输信号。两根线上的电压差值表示逻辑状态,从而实现数据的传输。这种差分传输方式可以有效抵抗外部干扰,提高数据传输的可靠性。
2. 电气特性
RS422总线在标准模式下,信号电压范围为±2V,输出高电平为+5V,低电平为-5V。在长距离传输时,可以通过增加终端电阻或使用平衡传输线来减小信号衰减。同时,RS422总线还支持多种速率,从数百比特率到数百万比特率。
3. 通信模式
RS422总线支持点对点通信和多点通信。在点对点通信中,主设备和从设备之间通过一对线进行连接。主设备发送数据,从设备接收数据,反之亦然。在多点通信中,多个设备连接到同一总线上,通过时分复用或令牌传递等方式实现数据交换。
4. 数据格式
RS422总线传输的数据格式通常为起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。起始位表示数据的开始,数据位用于表示实际传输的数据,奇偶校验位用于检测数据传输过程中的错误,停止位表示数据的结束。根据应用需求,可以通过编程来选择不同的数据格式。
总之,RS422总线以其独特的差分信号传输方式、电气特性、通信模式和数据格式,实现了可靠、快速且抗干扰的数据传输。了解和掌握RS422总线的工作原理对于应用和发展相关技术具有重要意义。
RS-232、RS-422及RS-485的区别与特性
RS-232、RS-422及RS-485的区别与特性
一、RS-232
1、RS232概述
RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,原始编号全称是EIA-RS-232(简称232,RS232)。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
2、RS232特点
RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3—-15V;逻辑“0”:+3—+15V,噪声容限为2V。
即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”,低于-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。
二、RS-485
1、RS485概述
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
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本科实验报告实验名称:RS232与RS422接口实验
RS422接口实验
一、实验目的
熟悉RS422的基本特性和应用
二、实验仪器
1、ZH7001通信原理综合实验系统一台
2、20MHz双踪示波器一台
三、实验原理
一个数据通信设备在与外部进行信息交换时,一般是通过数据接口进行。在数据接口中主要是传输两类信息:(1)数据;(2)时钟。有时也只有数据信息而没有时钟信息,这时时钟信息将由接收端从接收数据流中提取出来。数据接口的设计取决于应用场合。复杂的接口可包括物理层、链路层等,简单的只包括物理层:即物理结构与信号方式的定义(信号的传输方式)。在信号传输方式方面,目前可选的种类很多:TTL、RS232、RS422、V35、ECL等。信号传输方式的选择与信号的速率、传输距离、抗干扰性能等有关。对于低速、近距离信号的传输可采用TTL方式,对于一般略高速率、距离较近时可选用RS232方式。随着距离的增加、信号速率的提高可采用RS422、V35等信号方式,对于很高的信号速率通常采用ECL信号接口方式。RS422是电气设备之间常用的数据接口标准之一。采用平衡接口传输方式,当− +− o o V V为正时,为数据0,当− +− o o V V 为负时为数据1。在通信原理综合实验系统中,RS422接口采用接口专用集成芯片SN75172与SN75173。SN75172完成由TTL->RS422的电平转换;SN75173完成由RS422->TTL的电平转换。该功能的电原理框图如图8.1.1所示。在该模块中,测试点的安排如下:
1、TPH01:发送时钟
2、TPH02:接收时钟
3、TPH03:接收数据
4、TPH04:RS422译码输出
其余测试点安排在JH02连接头的外部自环接头上。自环连接头的制作见图8.1.2。
四、实验步骤
准备工作:为便于引入观测信号,将来自解调器的数据送往RS422端口进行测试,测试系统连接参见图8.1.3所示。首先建立射频信道自环;将汉明编码模块内工作方式选择跳线开关SWC01中的汉明编码使能开关H_EN短路器拔除,汉明译码模块内工作方式选择跳线开关KW03中的汉明译码使能开关H_EN短路器拔除,让汉明编码/译码模块处于旁通状态;通过菜单选择让系统运行在BPSK (或FSK)方式。
1. 发送数据测试
从汉码编码模块选择m序列(序列选择方法见汉明编码实验一节),用示波器同时观测汉明编码模块的发送数据测试点TPC05和同步数据接口模块输出数据测试点TPH03。正常情况此两点波形码应该一致。否则检查解调器眼图、调制器眼图、自环测试电缆、相关跳线开关设置等。
图1 TPC05和TPC03
2. 测试TTL→—RS422转换特性
插上自环连接插头(在老师指导下,用短路器或10针排线连接头由同学自己制作),用TPH03数据作示波器同步,观测RS422自环插头上的测试点TPH0A、TPH0B波形信号,分析信号特征,记录测试结果。
图2 TPH03和TPH0A 图3 TPH03和TPH0B 分析:通道1为TPH0A,通道2为TPH03,可以观察到TPH0A与TPH03波形幅值相反,相位相同,且脉冲上没有抖动。TOH0B与TPH0A波形相同。
3. 测试RS422→—TTL转换特性
插上自环连接插头,用示波器同时观测测试点TPH03和TPH04数据波形,测量时用TPH03同步。观测经RS422转换为TTL后的信号波形。
图4 通道1TPH04,通道2TPH03
思考:如果将测试头上信号线连接成④→⑥、⑧→②,测试点TPH03和TPH04数据波形将会发生什么变化?
分析:TPH03波形不变,TPH04波形与TPH03波形相同。
五、思考题
1、阐述RS422接口特性;
答:RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在 100kb/s 速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为 1Mb/s。RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
RS232接口实验
一、实验目的
熟悉RS232接口的基本特性和应用
二、实验仪器
1、ZH7001通信原理综合实验系统一台
2、20MHz双踪示波器一台
三、实验原理
数据通信设备与外部进行信息交换时,一般是通过数据接口进行。在数据接口中主要是传输两类信息:(1)数据;(2)时钟。有时也只有数据信息而没有时钟信息,这时时钟信息将由接收端从接收数据流中提取出来。数据接口的设计取决于应用场合。复杂的接口包括物理层、链路层等,简单的只包括物理层:即物理结构与信号方式的定义(信号的传输方式)。在信号传输方式方面,目前可选的种类很多:TTL、RS232、RS422、V35、ECL等。信号传输方式的选择与信号的速率、传输距离、抗干扰性能等有关。对于低速、近距离信号的传输采用TTL 方式,对于一般较高速率、距离较近时可选用RS232方式。随着距离的增加、信号速率的提高可采用RS422、V35等信号方式,对于很高的信号速率通常采用ECL 信号接口方式。RS232是电气设备之间常用的串行数据接口标准之一。RS232电气接口具有以下特点:RS232是一种不平衡接口,信号源开路电压小于25V,负载阻抗3000到700 0Ω,负载电容小于2500pF。在接口端电压低于–3V时确定为1,接口电压高于3V时确定为数据0。
RS232电路采用接口专用集成芯片MAX232,其内部含两个独立的收发通道。终端A模块的功能电原理框图如图8.2.1所示。
在该模块中,测试点的安排如下:
1、TPF01(TPG01):RS232接收数据(RS232→—TTL)
2、TPF02(TPG02):TTL接收数据(RS232→—TTL)
3、TPF03(TPG03):TTL发送数据(TTL→—RS232)
4、TPF04(TPG04):RS232发送数据(TTL→—RS232)
注:括弧内为终端B模块内测试点。
其余测试点安排在JF01连接头的外部自环接头上。自环连接头的制作见图8.2.2。