Programación esclava
Los estándares de comunicación serie típicos son RS232 y RS485. Definen voltaje, impedancia, etc., pero no el protocolo de software.
A diferencia de RS232, las funciones de RS485 incluyen:
1 Características eléctricas. RS-485: El "1" lógico está representado por la diferencia de voltaje entre los dos cables como (2-6) V; el "0" lógico está representado por la diferencia de voltaje entre los dos cables como -(2-6) V. El nivel de señal de la interfaz es inferior al RS-232-C, por lo que no es fácil dañar el chip del circuito de interfaz. Además, este nivel es compatible con el nivel TTL y se puede conectar fácilmente con el circuito TTL.
2. La velocidad máxima de transmisión de datos de RS-485 es de 10 Mbps.
3. La interfaz RS-485 combina un controlador balanceado y un receptor diferencial para mejorar la capacidad antiinterferencias, es decir, tiene una buena capacidad antiinterferencias de ruido.
4. El valor estándar de la distancia máxima de transmisión de la interfaz RS-485 es de 4000 pies, pero en realidad puede alcanzar los 3000 metros. Además, la interfaz RS-232-C solo puede conectar 1 transceptor en el bus, es decir, capacidad de estación única. La interfaz RS-485 permite conectar hasta 128 transceptores al bus. Es decir, tiene capacidad de múltiples estaciones, lo que permite a los usuarios establecer fácilmente una red de dispositivos utilizando una única interfaz RS-485. La interfaz RS-485 se ha convertido en la interfaz serie preferida debido a su buena inmunidad a la interferencia de ruido, larga distancia de transmisión y capacidades de múltiples estaciones. Dado que la red semidúplex compuesta por la interfaz RS485 generalmente solo requiere dos cables, todas las interfaces RS485 utilizan pares trenzados blindados para la transmisión. El enchufe y el zócalo de 9 pines de DB-9 se usan para el conector de interfaz RS485, DB-9 (orificio) se usa para la interfaz RS485 con el terminal inteligente y DB-9 (pin) se usa para la interfaz de teclado RS485 conectado al teclado.
Programación RS485
El protocolo del puerto serie sólo define voltaje de transmisión, impedancia, etc. ¡Y el método de programación es el mismo que la programación del puerto serie normal! !
Principio de conversión y conexión entre RS-232 y RS-422
Por lo general, utilizamos principalmente puertos serie para transmisión en vivo y control de conmutación de servidores de video, grabadoras de video y conmutadores. Utilice RS-232, tres controles de interfaz: RS-422 y RS-485. A continuación se analizan los estándares de interfaz del puerto serie y el uso de complementos y cables externos.
Los estándares RS-232, RS-422 y RS-485 sólo especifican las características eléctricas de la interfaz y no involucran conectores, cables ni protocolos. Sobre esta base, los usuarios pueden establecer sus propios protocolos de comunicación de alto nivel. Por ejemplo, el servidor de video tiene múltiples interfaces de comunicación en serie RS422, y cada interfaz puede ser controlada por una computadora externa a través de la línea de comunicación RS422 para lograr la grabación y reproducción. El servidor de video no solo proporciona varias interfaces de hardware de control, sino que también proporciona interfaces de protocolo. Por ejemplo, la interfaz RS422 no solo admite el protocolo de perfil de RS422, sino que también admite protocolos como Louth, Odetics y BVW controlados por RS422.
RS-232, RS-422 y RS-485 son todos estándares de interfaz de datos en serie, desarrollados y publicados por la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA). RS-232 fue lanzado en 1962. RS-422 se desarrolla a partir de RS-232. Para mejorar las deficiencias de la distancia de comunicación corta y la velocidad lenta de RS-232, RS-422 define una interfaz de comunicación equilibrada, que aumenta la velocidad de transmisión a 10 Mbps y extiende la distancia de transmisión a 4000 pies (cuando la velocidad es inferior a 100 Kbps ), permitiendo en el bus balanceado conexiones máximas son 65438. RS-422 es una especificación de transmisión equilibrada unidireccional para transmisión en una sola máquina y recepción en varias máquinas, y se denomina estándar TIA/EIA-422-A. Para ampliar el alcance de las aplicaciones, EIA desarrolló el estándar RS-485 basado en RS-422 en 1983, agregando capacidades de comunicación bidireccional multipunto, es decir, permitiendo conectar múltiples transmisores al mismo bus, aumentando la capacidad de conducción y colisión del transmisor Funciones de protección, amplió el rango de modo bus * * *, más tarde denominado estándar TIA/EIA-485-A.
1.Estándar de interfaz serie S-232
Actualmente, RS-232 es la interfaz serie más utilizada en las industrias de PC y comunicaciones. RS-232 se definió como un estándar de un solo extremo para aumentar la distancia de comunicación en comunicaciones serie de baja velocidad. RS-232 utiliza un método de transmisión no balanceado, que se denomina comunicación de un solo extremo. Las señales de datos se reciben y transmiten en relación con la señal a tierra. Una señal RS-232 típica oscila entre niveles positivos y negativos. Al enviar datos, el nivel positivo del controlador del transmisor es de 5 ~ 15 V y el nivel negativo es de -5 ~ -15 V. Cuando no hay transmisión de datos, la línea es TTL. Desde el principio hasta el final de la transmisión de datos, el nivel de línea cambia del nivel TTL al nivel RS-232 y nuevamente al nivel TTL. Los niveles de funcionamiento típicos del receptor son 3~12V y -3~-12V. Debido a que la diferencia entre el nivel de transmisión y el nivel de recepción es solo de 2 V a 3 V, su capacidad de supresión del modo *** es deficiente. Incluyendo la capacitancia distribuida en el par trenzado, la distancia máxima de transmisión es de aproximadamente 15 my la velocidad máxima es de 20 Kbps. RS-232 está diseñado para comunicación punto a punto (es decir, utilizando solo un par de dispositivos transceptores) y su carga de conducción es de 3kω~7kω. Por tanto, RS-232 es adecuado para la comunicación entre dispositivos locales.
2.Estándares de interfaz serial RS-422 y RS-485
(1) Transmisión balanceada
RS-422 y RS-485 son diferentes de RS- 232. Las señales de datos se transmiten de manera diferencial, también conocida como transmisión balanceada. Utiliza un par de pares trenzados, uno de los cuales se define como A y el otro como B. Por lo general, el nivel positivo entre el controlador de envío A y B es de 2 ~ 6 V, que es el estado lógico, y el nivel negativo es -2 V. ~6V, que es otro estado lógico. También hay una señal de tierra C, y en RS-485 un terminal de "habilitación", que es opcional en RS-422. El terminal "habilitar" se utiliza para controlar la desconexión y conexión entre el controlador de transmisión y la línea de transmisión. Cuando el terminal "habilitar" está funcionando, el controlador de envío se encuentra en un estado de alta impedancia, que se denomina "tercer estado", que es un tercer estado diferente del "1" y el "0" lógicos.
(2)Regulaciones eléctricas RS-422
Debido a la alta impedancia de entrada en el extremo receptor, el controlador del transmisor tiene una mayor capacidad de conducción que RS232, lo que permite realizar múltiples conexiones en la misma línea de transmisión nodos receptores, hasta 10 nodos. Es decir, un amo y el resto son esclavos. Los esclavos no pueden comunicarse entre sí, por lo que RS-422 admite comunicación bidireccional de uno a muchos. Dado que la interfaz RS-422 de cuatro cables utiliza canales de transmisión y recepción independientes, no hay necesidad de controlar la dirección de los datos. Cualquier intercambio de señal necesario entre dispositivos se puede realizar mediante software (apretón de enlace XON/XOFF) o hardware (un par de independientes). pares trenzados) para lograr. La distancia máxima de transmisión de RS-422 es de 4000 pies (aproximadamente 1219 metros) y la velocidad de transmisión máxima es de 10 Mbps. La longitud de un par trenzado equilibrado es inversamente proporcional a la velocidad de transmisión y la distancia máxima de transmisión sólo se puede alcanzar por debajo de una velocidad de 100 Kbps. Las tasas de transmisión más altas sólo se pueden obtener en distancias cortas. Generalmente, la velocidad de transmisión máxima que se puede obtener en un par trenzado de 100 m es de sólo 1 Mbps. RS-422 requiere una resistencia de terminación que sea aproximadamente igual a la impedancia característica del cable de transmisión. No se requiere resistencia terminal para la transmisión a distancia instantánea, es decir, generalmente no se requiere resistencia terminal para distancias de transmisión inferiores a 300 metros. Las resistencias terminales están conectadas al extremo más alejado del cable de transmisión.
(3)Regulaciones eléctricas RS-485
Debido a que RS-485 se desarrolló a partir de RS-422, muchas regulaciones eléctricas de RS-485 son similares a RS-422. Si se utiliza el modo de transmisión balanceado, es necesario conectar una resistencia terminal a la línea de transmisión. RS-485 puede utilizar sistemas de dos y cuatro cables, y el sistema de dos cables puede lograr una verdadera comunicación bidireccional multipunto. Bus RS-485, cuando se requiere que la distancia de comunicación sea de decenas de metros a varios kilómetros, el estándar de bus serie RS-485 se utiliza ampliamente. RS-485 utiliza transmisión balanceada y recepción diferencial, por lo que tiene la capacidad de suprimir la interferencia del modo ***. Además, el transceptor de bus es muy sensible y puede detectar voltajes tan bajos como 200 mV, por lo que la señal transmitida se puede recuperar a miles de metros de distancia.
RS-485 funciona en modo semidúplex y solo un punto está en estado de envío en cualquier momento. Por lo tanto, el circuito de transmisión debe estar controlado por la señal de habilitación. RS-485 es muy conveniente para la interconexión multipunto y puede ahorrar muchas líneas de señal. Las aplicaciones RS-485 se pueden conectar en red para formar un sistema distribuido, lo que permite conectar hasta 32 controladores y 32 receptores en paralelo. La diferencia entre RS-485 y RS-422 es que sus voltajes de salida en modo * * son diferentes. RS-485 opera entre -7V y 12V, mientras que RS-422 opera entre -7V y 7V. RS-485 cumple con todas las especificaciones de RS-422, por lo que los controladores RS-485 se pueden utilizar en redes RS-422. RS-485, al igual que RS-422, tiene una distancia máxima de transmisión de aproximadamente 1219 metros y una velocidad de transmisión máxima de 10 Mbps. La longitud de un par trenzado equilibrado es inversamente proporcional a la velocidad de transmisión. La longitud máxima de cable especificada solo se puede utilizar cuando la velocidad de transmisión es inferior a 100 Kbps. Las tasas de transmisión más altas sólo se pueden obtener en distancias cortas. Generalmente, la velocidad máxima de transmisión de 100 m de par trenzado es de sólo 1 Mbps.
(4) Precauciones para la instalación de redes RS-422 y RS-485.
RS-422 puede admitir 10 nodos y RS-485 puede admitir 32 nodos, por lo que varios nodos forman una red. La topología de la red generalmente adopta una estructura de bus adaptada al terminal y no admite redes en anillo o en estrella. Al construir una red, debemos prestar atención a los siguientes puntos:
* Utilice un cable de par trenzado como bus para conectar todos los nodos en serie. La longitud del cable desde el bus hasta cada nodo debe. ser lo más corto posible para minimizar el impacto de las señales reflejadas en los cables conductores en la señal del bus.
*Preste atención a la continuidad de la impedancia característica del bus. La reflexión de la señal se producirá en los puntos donde la impedancia es discontinua. Este tipo de discontinuidad tiende a ocurrir en las siguientes situaciones: se utilizan diferentes cables en diferentes segmentos del autobús, o se instalan demasiados transceptores cerca unos de otros en un determinado segmento del autobús, y los ramales extraídos del autobús son demasiado tiempo.
En resumen, se debe proporcionar un único canal de señal continua a modo de bus.
Tipos y conversiones de dos enchufes serie
El puerto serie es un estándar de interfaz, que estipula el estándar eléctrico de la interfaz. En pocas palabras, es un estándar de la capa física. No existen regulaciones sobre el complemento de interfaz y el protocolo utilizado, por lo que siempre que el complemento de interfaz que utilizamos cumpla con el estándar del puerto serie, en la práctica se pueden utilizar varios protocolos en la interfaz del puerto serie. estándar para comunicación y control de dispositivos.
Arriba conocemos el protocolo del puerto serie, pero en el trabajo diario estamos más expuestos a las interfaces externas de algunos dispositivos reales. ¿Cómo sabemos qué tipo de interfaz es por su apariencia? ¿Cómo definir cada pin del cable? Como sabemos anteriormente, los estándares del puerto serie RS-232, RS-422 y RS-485 solo especifican las características eléctricas de la interfaz y no involucran conectores, cables ni protocolos. Sobre esta base, los usuarios pueden establecer sus propios protocolos de comunicación de alto nivel. Hay tres tipos de enchufes que utilizamos con mayor frecuencia en el trabajo real, a saber, db 9d 25 r 45. Los tres complementos de enchufe anteriores se pueden utilizar como complementos de enchufe en serie y también se pueden convertir entre enchufes mediante cables. A continuación, explicaremos las definiciones de pines de los tres enchufes respectivamente. La conversión entre los tres enchufes solo se puede realizar de acuerdo con los puentes de cable definidos por los enchufes.
*DB9 (enchufe de 9 pines), como se muestra en la Figura 2. Las funciones del puerto serie de 9 pines se muestran en la Tabla 1.
*DB25 (enchufe de 25 pines), como se muestra en la Figura 3. Las funciones del puerto serie de 25 pines se muestran en la Tabla 2.
*También dispone de una toma RJ45. Por ejemplo, los puertos de control de las placas de códec de los servidores de vídeo Pinnacle mss1600 y mss700 utilizados por la estación de TV Hubei son ambos puertos serie, el conector es RJ45 y el conector del puerto serie del controlador de transmisión es DB9, por lo que debemos usar una línea de conversión. La definición de pines del cable de conversión se muestra en la Figura 4.
La conexión RS485 semidúplex es: RX y TX están conectados en paralelo como datos; RX- y TX- están conectados en paralelo como datos.
Conexión RS485 full-duplex/RS422: cortocircuito completo y GND; las líneas de señal incluyen RX, TX, RX-, TX- y GND, que se pueden conectar según sea necesario.
Ampliar tres puertos serie
Ampliación de puertos serie, sabemos que una computadora generalmente tiene dos puertos serie, pero para una computadora de control de transmisión, los dispositivos a controlar están lejos Más que dos. Necesitamos controlar servidores de vídeo, grabadores de vídeo, centralitas, subtítulos y otros equipos al mismo tiempo. Por tanto, necesitamos ampliar el puerto serie. Podemos usar una tarjeta de expansión de puerto serie para expandir el puerto serie, como la tarjeta de expansión de puerto serie MOXA CI-134 que usamos en el sistema de control de transmisión.
MOXA CI-134 es una tarjeta RS-422/485 de cuatro puertos especialmente diseñada para aplicaciones de comunicación industrial. Admite cuatro puertos serie RS-422/485 independientes y puede controlar hasta 128 dispositivos en aplicaciones de comunicación de uno a varios. Para facilitar la operación semidúplex de dos cables RS-485, cada tarjeta CI-134 tiene control automático de flujo de datos (ADDC), eliminando la necesidad de operación de software. Por lo tanto, el protocolo semidúplex RS-485 se puede controlar en aplicaciones de Windows sin codificación adicional. Para cumplir con los requisitos de productos de alta confiabilidad en entornos industriales, esta serie de productos proporciona funciones opcionales de aislamiento óptico (2 KV) y protección contra sobretensiones (25 KV ESD).
Las características del producto incluyen: Aislamiento fotoeléctrico opcional (2KV) y protección contra sobretensiones (ESD de 25KV); función ADDC (Control automático de dirección de datos) para control automático del flujo de datos RS-485: ADDC o controlado por; RTS; resistencia terminal incorporada; utiliza control de flujo de hardware de chip para garantizar que no se pierdan datos; diseño ASIC avanzado, baja tasa de reparación;
Aplicación de cuatro puertos serie en el sistema de control de transmisión
Sabemos que la distancia de transmisión efectiva del puerto serie RS232 es de 15 metros y la distancia máxima de transmisión del RS-422 es de 4000 pies. (aproximadamente 1219 metros), la velocidad de transmisión máxima es de 10 Mbps. Nuestros grabadores de vídeo para control de transmisiones, como DVCPRO e IMX, tienen una variedad de interfaces RS232 y RS422 para elegir. Si se utiliza el pin9, es la interfaz RS422. El control del puerto del códec del servidor de vídeo es toda la interfaz RS422, pero el conector es RJ45 en lugar de DB9, por lo que es necesario cambiar el cable. Por lo tanto, podemos usarlo de manera flexible en el control según las características anteriores. Debido a la necesidad de conmutación de control activo y de respaldo y consideraciones de distancia, utilizamos interruptores RS422 para la conmutación. La interfaz de control RS232 se utiliza para controlar el conmutador, que está controlado directamente por el puerto COM del propio controlador de transmisión. Otros grabadores de control, conmutadores y tarjetas de códec de servidor de vídeo utilizan la interfaz RS422 ampliada por la tarjeta MOXA para cambiar al conmutador RS422. El gráfico de control se muestra en la Figura 5.
En todo el sistema, solo el control de apertura del interruptor RS422 está controlado por el puerto COM (RS232) del controlador de transmisión, y los demás son las interfaces RS422 extendidas de la tarjeta MOXA. Debido a que el interruptor de emergencia requiere RS232, se agrega un convertidor de RS422 a RS232 delante del interruptor de emergencia. A través de la línea de control, se pueden emitir instrucciones de control de transmisión a tiempo y se puede leer el estado de la grabadora de video, la estación de conmutación y el servidor de video en cualquier momento. Lo anterior es solo el diagrama de control del sistema de la sala de control de transmisión. El control del sistema de carga y de la sala de control principal es más o menos el mismo que este.
Los principios del circuito del bus RS422, RS485 y RS422 son básicamente los mismos. Todos son transceptores diferenciales y no tienen cables de tierra digitales. La operación diferencial es la razón fundamental de la larga distancia de transmisión a la misma velocidad. Esta es la diferencia fundamental entre ellos y RS232, porque RS232 es una entrada y salida de un solo extremo, y la operación dúplex requiere al menos tres líneas (transmisión asíncrona). Se pueden agregar otras líneas de control para completar la sincronización, etc. Función. RS422 puede funcionar en full-duplex usando dos pares de pares trenzados sin afectarse entre sí, mientras que RS485 solo puede funcionar en half-duplex. La transmisión y recepción no se pueden realizar al mismo tiempo, pero solo se requiere un par de pares trenzados. Cada una de las tres interfaces anteriores tiene sus propias deficiencias y se pueden seleccionar de manera flexible según las necesidades del trabajo real.
La aplicación del control informático en los sistemas de control de transmisiones de radio y televisión se generalizará cada vez más y, con el desarrollo continuo de la tecnología informática, la inteligencia seguirá mejorando y el sistema se hará cada vez más grande, lo que requiere que tengamos una comprensión más profunda de la teoría básica de las computadoras, para tener una comprensión más profunda del sistema, mantener el sistema, garantizar el funcionamiento seguro y estable del sistema y garantizar mejor una transmisión segura.
Materiales de referencia:
/jxlt/20060106/4541 .html
Existen en el mercado convertidores pasivos y activos de RS-232 a RS-485. tipos.
Los convertidores pasivos generalmente son solo conversión. Los convertidores activos no solo pueden convertir entre 232 y 485, sino que también garantizan el aislamiento eléctrico entre los dos. Debido a que la línea 485 suele ser relativamente larga y hay interferencias en la línea, incluso si hay interferencias en la línea 485 después de tomar medidas de aislamiento, ¡no afectará el lado 232! Puedes echarle un vistazo y consultarlo.