21. Интерфейс rs-232c.
Дисциплина обслуживания: передача данных типа «точка-точка», возможно подключение к шине RS только одного уст-ва.
Способ передачи данных: послед-но‑послед-ый, послед-но передаются байты и послед-но – биты.
Временное согласование: асинхронное с исп-ем специального стартстопного формата данных или синхронное с применением интерфейсных сигналов синхронизации при передаче и приеме данных.
Структура данных: опр-ся типом подключенного к шине уст-ва: например, коды ASCII, выводимые на принтер.
Режим обмена: с исп-ем интерфейсных квитирующих сигналов.
Вид передачи с учетом направления – дуплексный (в режиме разделения времени) или симплексный.
Представление битов: биполярными сигналами: логическая 1 опр-ся уровнями напряжения от -3 В до -12 В, а логический 0хар-ся уровнями напряжения от +3 В до +12 В. Диапазон от -3 В до +3 В является диапазоном нечувствительности и необходим для устранения электрических шумов на линиях, длина которых не более 15 м.
Контроль данных на шине: не предусмотрен.
Послед-ый синхронно-асинхронный, периферийный интерфейс RS-232 (стык С2) предназначен для сопряжения оконечного оборудования данных (DTE) с аппаратурой передачи данных (DCE). Для обозначения персонального компьютера (ПК), терминала или любого уст-ва исп-ся аббревиатура ООД (DТЕ), а для обозначения, например, модема – АПД (DСЕ).
Скорость-115Кбит/с, расстояние -15 м, 25 или 9 контактов, Сигналы: FG-защитный экран,TxD-передатчик,RxD-приемник,RTS-Сигнал запроса передачи(активен во время передачи), CTS-сигнал сброса для передачи(активен при передаче, говорит о готовности приемника),DSR-готовность данных(для задания режима модема), SG-сигнальное заземление, DCD-обнаружение несущей данные, DTR-готовность выходных данных, RI-индикатор вызова для модема
Асинхронная передача данных состоит в том, что допускаются любые промежутки времени между передаваемыми сигналами и исп-ся специальный формат представления каждого символа.
При синхронной передаче данных для представления знака применяется 5-8 бит с необязательным битом паритета. Передаваемые символы в одном блоке данных имеют равное число бит. Произвольные временные интервалы между символами явл-ся недопустимыми.
22. Интерфейсы rs-422, rs-485, токовая петля.
Дифференциальная передача – передача с исп-ем специальных диф-ых передатчика и приемника, связанных парой скрученных проводов, по к-ым одновременно передаются разнополярные сигналы, один из к-ых явл-ся входным сигналом, а другой – его инверсией. Диф-ый приемник устраняет синфазные помехи, наводимые в проводах, что существенно повышает помехоустойчивость диф-ой передачи, устойчивой к шумам. Синфазная помеха – униполярная помеха, сигнал к-ой воздействует одинаковым образом на оба входа D+ и D- диф-го приемника и не проходит на его выход (устраняется).
Симметричная диф-ая передача выполняется по двум разнополярным проводам D+ и D-, хотя общий повод («земля») исп-ся, но он не участвует в передаче сигналов данных. Симметричный диф-ый интерфейс обладает лучшей помехозащищенностью, чем несимметричные интерфейсы. Интерфейс RS-485 явл-ся послед-ым диф-ым симметричным интерфейсом с двунаправленной (полудуплексной) передачей данных и обеспечивает подключение до 32 приемников с целью реализации различных шинных конфигураций (рис. 1).
Состояние логической единицы (Mark): напряжение на выходе D- является отриц-ым по отношению к напряжению на выходе D+.
Состояние логического нуля (Space): напряжение на выходе D- является полож-ым по отношению к напряжению на выходе D+.
Между проводами D+ и D- имеется разность потенциалов. Если она полож-ая, то это соответствует логической 1, а для логического 0 разность потенциалов D+ и D- явл-ся отриц-ой (рис. 2).
Если напряжение на линии D+ > на +200 мВ напряжение на линии D-, то приемник (R) опр-ет лог. 1. Если напряжение на линии < -200 мВ, то приемник фиксирует лог. 0.
Дисциплина обслуживания: интерфейс RS-485 исп-ся в системах сбора, управления и распределения информации и выполняет передачу данных типа «точка – много точек».
Способ передачи данных: послед-но‑послед-ый (передача соответственно байтов и битов).
Временное согласование: асинхронное или апериодическое (исп-ся доп. линия для передачи сигнала квитирования «запрос передачи» (RTS)).
Структура данных опр-ся разработчиком системы и в спецификации не указывается.
Вид передачи с учетом направления: полудуплексный, хотя возможно и построение 4-проводной многоточечной сети.
Представление битов данных: диф-ми сигналами.
Технические хар-ки: максимальная скорость передачи данных 10 Мбит/с и максимальное расстояние 1200 м.
RS-422 - полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику.
RS-485 - полудуплексный интерфейс. Прием и передача идут по одной паре проводов с разделением по времени. В сети может быть много передатчиков, так как они могут отключаются в режиме приема.
D (driver) - передатчик; R (receiver) - приемник;
DI (driver input) - цифровой вход передатчика;
RO (receiver output) - цифровой выход приемника;
DE (driver enable) - разрешение работы передатчика;
RE (receiver enable) - разрешение работы приемника;
A - прямой дифференциальный вход/выход; B - инверсный;
Y - прямой дифференциальный выход (RS-422);Z - инверсный Токовая петля — способ передачи информации с помощью измеряемых значений силы электрического тока. Стандарт цифровой токовой петли использует отсутствие тока как значение SPACE (низкий уровень, лог. ноль) и наличие сигнала — как значение MARK (высокий уровень, лог. единица). Отсутствие сигнала в течение длительного времени интерпретируется как состояние BREAK (обрыв линии). Данные передаются старт-стопным методом, формат посылки совпадает c RS-232, например 8-N-1: 8 бит, без паритета, 1 стоп-бит.
Токовая петля может использоваться на значительных расстояниях (до нескольких километров). Для защиты оборудования применяется гальваническая развязка на оптоэлектронных приборах, например оптронах. Источник тока может располагаться в приемном или передающем конце токовой петли. Узел с источником тока называют активным. Аналоговая токовая петля используется для передачи аналогового сигнала по паре проводов в лабораторном оборудовании, системах управления производством и т. д.
Применяется смещенный диапазон 4-20 мА то есть наименьшее значение сигнала (например 0) соответствует току 4 мА, а наибольшее — 20 мА. Таким образом весь диапазон допустимых значений занимает 16 мА. Нулевое значение тока в цепи означает обрыв линии и позволяет легко диагностировать такую ситуацию. Преимущество токовой петли — точность не зависит от длины и сопротивления линии передачи, поскольку источник тока будет автоматически поддерживать необходимое напряжение для получения требуемого тока. Такая схема позволяет запитывать датчик непосредственно от линии передачи. Несколько приемников можно соединять последовательно, источник тока будет поддерживать требуемый ток во всех одновременно.