Протоколы физического уровня RS.
Протокол RS-232.
Существует несколько протоколов физического уровня, которые ориентированы на работы с портами типа UART. Один из таких протоколов – RS-232.
Аббревиатура RS означает Recommended standard (то есть де-юро он стандартом не является). Протокол RS-232 определяет физический уровень протокола, который часто используется совместно с UART (то есть использует для передачи асинхронный старт-стопный режим, способ физического кодирования NRZ). Основные характеристики RS-232:
· Среда передачи данных – медный провод. Сигнал является небалансным (потенциальным). В этом случае сигнал передается по одному индивидуальному проводу кабеля, передатчик и приемник имеют по одному выводу в отличие от дифференциального сигнала (каждый сигнал передается по индивидуальной паре). Вторым проводом является общий (земля), используемый сразу всеми сигналами и подключаемый к общим вывода питания приемника и передатчика. Такой способ снижает стоимость соединительного кабеля, но и ухудшает помехоустойчивость системы.
· Количество узлов – всегда 2. Передатчик первого узла соединен с приемником второго и наоборот. Соответственно всегда используется полнодуплексный режим работы – данные передаются в обоих направлениях одновременно и независимо.
· Максимальная длина провода – 15,25 м. для скорости передачи 19,2 Кбит/с.
· Уровни напряжений сигнала на выходе передатчика: сигнал двуполярный, логической “1” соответствует напряжение -5 ¸ -15 В., логическому “0” - +5 ¸ +15 В.
· Минимальные уровни напряжения на входе приемника ±3 В.
· Ток в линии – 500 ма (на самом деле выпускаемые драйверы RS-232 допускают ток в пределах 10 ма).
В настоящее время существует большое количество драйверов, выполняющих преобразование сигналов из цифровых уровней (однополярный сигнал, ограничиваемый уровнем цифрового питания) к уровню RS-232.
Протокол RS-485.
Обеспечивает упрощенное равноправное (на физическом уровне) подключение произвольного числа устройств к линии передачи данных.
Основные характеристики:
· среда передачи данных – всегда витая пара. Обычно используется 1 пара (полудуплексный режим), возможно использование 2-х пар (полнодуплексный режим, не являющийся стандартным). Линии пары также маркируются буквами A и B. Рекомендуется использование экранированной витой пары;
· способ передачи – полудуплексный (при использовании одной пары) либо полнодуплексный (при использовании двух пар). В последнем случае режим связи аналогичен режиму RS-422.
· максимальная дальность передачи – 1220 м на скорости 100 кбит/с;
· максимальная скорость передачи – 10 Мбит/с на расстояние до 15 м;
· сигнал передатчика двуполярный. Соотношения потенциалов линий A и B: состояние 0 – A>B, состояние 1 – B>A. Разность потенциалов A и B должна составлять 1,5 – 5 В, уровень тока в линии – до 250 ма.
Изначально протокол предусматривал подключение к одной линии до 32 устройств, но производители драйверов линии увеличили это количество до 128-256.
Пример включения устройств в полудуплексном режиме показан на следующем рисунке:
Рис. 3.6. Протокол RS-485 в полудуплексном режиме.
Протокол MODBUS.
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 1314;