Как проверить интерфейс RS-422?
RS-422 — это протокол или спецификация, которые должны соблюдаться, чтобы позволить двум устройствам, реализующим этот стандарт, взаимодействовать друг с другом. Был введен для обеспечения более высоких скоростей передачи информации по линиям последовательных данных. Предшествующий стандарт с RS-232 не обеспечивал подобных показателей.
Интерфейс RS-422 способен поддерживать скорость передачи данных до 10 Мбит/с на расстоянии до 15,24 м. Основная причина, по которой данный стандарт смог добиться таких улучшений, - использование дифференциальных или сбалансированных технологий передачи.
RS-422 использует как дифференциальные передатчики, так и приемники, что означает, что он намного более устойчив к помехам в общем режиме.
Введение
Интерфейс RS-422 существенно отличается от RS-232, его можно использовать в качестве прямого интерфейса во многих случаях. Хотя RS-232 был самым популярным стандартом для последовательной передачи данных, более высокие скорости, предлагаемые RS-422, являются явным преимуществом, и в результате он используется более широко. Также он может использоваться взаимозаменяемо с RS-232, что существенно повышает универсальность стандарта.
Некоторые системы могут напрямую соединяться с использованием сигналов RS-422. Преобразователи используются для расширения диапазона соединений RS-232. Стандарт определяет уровни сигнала. Другие характеристики последовательного интерфейса, например электрические разъемы и контактная проводка, устанавливаются другими стандартами.
Что такое RS-422?
Интерфейс RS-422 — это общее название короткой формы стандарта Американского национального института стандартов (ANSI). Технические стандарты определяют электрические характеристики схемы цифрового интерфейса сбалансированного напряжения. Протокол обеспечивает передачу данных, используя симметричную или дифференциальную сигнализацию с однонаправленными или необратимыми, оконечными или неконцевыми линиями передачи.
В телекоммуникациях RS-422 является названием технического стандарта, который определяет электрические характеристики цифровой сигнальной цепи. Это стандарт для двоичной последовательной связи между устройствами. Интерфейс RS-422 представляет собой обновленную версию исходного стандарта серийного протокола, известного как RS-232. Несколько систем напрямую соединяются с использованием сигналов. Преобразователи могут применяться для расширения диапазона соединений. Хотя интерфейс RS-422 определяет уровни сигнала, другие свойства последовательного интерфейса устанавливаются иными стандартами. В коммуникациях одним устройством является оборудование терминалов данных (DTE), а другим — оборудование для передачи данных (DCE).
Типы интерфейсов RS-422
Существует несколько различных типов чипов RS-422. Самые распространенные из них классифицируются по виду упаковки, скорости передачи данных, напряжению питания и напряжению ESD.
Наиболее распространенные показатели скорости передачи данных — 10, 20, 50 и 60 Мбит/с.
Характеристики
К числу основных преимуществ стандарта относятся дифференциальный приемник, драйвер и скорость передачи данных до 10 мегабит в секунду на расстоянии до 15 метров. Поскольку качество сигнала ухудшается с длиной кабеля, максимальная скорость передачи данных уменьшается по мере увеличения его длины.
Ограничения длины и скорости передачи данных зависят от параметров длины провода, баланса и завершения, а также от отдельной установки. Консервативные максимальные скорости передачи данных с кабелем UTP (POTS) 24AWG составляют от 10 Мбит/с при 12 м до 90 кбит/с при 1200 м. Этот показатель является классическим, основанным на эмпирических данных, а не пределом, налагаемым стандартом.
Преимущества
К преимуществам стандарта относятся дифференциальный приемник, драйвер и высокая скорость передачи данных на дальние расстояния. Постпроизводственные линейные средства редактирования и системы широковещательной автоматики используют RS-422A для дистанционного управления игроками/рекордерами, расположенными в центральном аппаратном зале.
При выборе интерфейса RS-422 следует уделять внимание следующим атрибутам:
- скорости передачи данных (10, 20, 50, 60 Мбит/с);
- напряжению питания (до 5 В) и ESD (до 7 кВ).
Область применения
Наиболее распространено использование RS-422 было на ранних компьютерах Macintosh. Оно было реализовано в многоконтактном разъеме, в котором было достаточно технических возможностей для поддержки большинства общих контактов RS-232. В первых моделях использовался 9-контактный разъем D, но он был быстро заменен разъемом mini-DIN-8. Они использовались как для поддержки устройств RS-232, так и для сетей AppleTalk, принтеров RS-422 и других периферийных устройств. Два таких порта были частью каждого Mac до их замены портами ADB Universal Serial Bus на iMac в 1998 году.
Системы автоматизации вещания и средства линейного монтажа постпродакшн используют RS-422A для дистанционного управления проигрывателями/рекордерами, расположенными в центральном аппаратном зале. В большинстве случаев применяется 9-контактное соединение Sony, в котором используется стандартный разъем DE-9. Это де-факто промышленный стандартный разъем для интерфейса RS-422, используемый многими производителями.
Разветвитель интерфейса RS-422 и 485: сравнение
RS-232 является наиболее распространенным последовательным интерфейсом и используется для отправки в качестве стандартного компонента на большинстве Windows-совместимых настольных компьютеров. Теперь чаще используется преобразователь интерфейсов RS-422 в конвертер CAN через USB с помощью конвертера, который поддерживает только один передатчик и один приемник на каждой линии. Он также использует метод передачи Full-Duplex. Некоторые платы поддерживают скорость передачи данных до 1 Мбит/с, но большинство устройств ограничено 115,2 кбит/с.
Недостатки RS-232:
- небольшое расстояние — длина кабеля ограничена 15 метрами;
- восприимчивость к помехам;
- отсутствие мультифункциональности.
Интерфейс RS-422 для «чайников» (стандарт EIA RS-422-A) — это последовательное соединение. Обеспечивает механизм передачи данных до 10 Мбит/с. Посылает каждый сигнал с использованием двух проводов, чтобы увеличить максимальную скорость передачи и длину кабеля. Интерфейс RS-422 также задан для многозадачных приложений, в которых только один передатчик подключен к шине до 10 приемников и передает ее.
Эволюция технологии
RS-422 похож на RS-232, и его можно запрограммировать таким же образом, однако он также имеет несколько преимуществ и недостатков. Одна из проблем заключается в том, что вам необходимо приобрести преобразователь RS-422 в RS-232, поскольку он не входит в стандартную комплектацию ПК. Некоторые преимущества интерфейса RS-422, описание и подключение:
- Длинные дистанции — поддерживается до 152 метров, а с усилителями можно достичь еще больших расстояний.
- MultiDrop — для каждого порта можно подключить до 32 устройств и даже больше с помощью усилителей. Устройства отличаются уникальными адресами, которые назначаются каждому прибору. Например, если к порту подключено 5 устройств, они будут адресованы единицам 1-5. Если вы хотите связаться с блоком №1, вы отправляете команду на блок №1. Все подразделения будут видеть эту команду, но ответит только адрес устройства. Это также относится к RS-485. Адреса могут быть установлены с помощью переключателей или программного обеспечения в зависимости от конструкции устройства.
- Устойчивость к шуму — поскольку стандарт использует отдельную пару для приема, он обеспечивает лучшую помехоустойчивость, чем RS-232.
RS-485 очень похож на RS-422. Настолько, что это часто вызывает путаницу. Обе технологии многопоточны и позволяют передавать данные на очень большие расстояния. Отличия заключаются в том, что RS-485 представляет собой 2-проводную систему в противовес 4-проводному интерфейсу RS-422.
Отличительные особенности стандартов
Основные различия между разветвителями интерфейса RS-422 и 485 ПР-6:
- RS-485 может иметь несколько командных устройств и несколько приборов прослушивания. RS-422 может иметь только один Commander и несколько прослушивателей. Например, вы можете подключить один ПК (командное устройство) к 10 контроллерам температуры (слушателям). ПК может поручить любому из контроллеров изменить заданное значение или отправить показания температуры, но ни один из контроллеров не может командовать любым из других контроллеров. С RS-485 вы можете иметь несколько ПК и несколько контроллеров на одной шине. Один ПК может отправить команду на изменение заданного значения, а другой компьютер может отправить команду на отправку данных.
- Проводка RS-485 проще, поскольку используется только 2 провода.
- Программирование RS-485 сложнее, поскольку данные отправляются и принимаются на одних и тех же двух проводах. Необходимо включить и отключить передатчик в нужное время, чтобы обеспечить надлежащую связь.
Спецификации кабеля
Как проверить интерфейс RS-422? Помимо очевидных черт спецификации кабелей, включают несколько обязательных условий:
- Характеристический импеданс — значение, основанное на присущей консистенции, сопротивлении, емкости и индуктивности кабель.
- Мощность шунта — количество эквивалентной емкостной нагрузки кабеля. Одним из факторов, ограничивающих общую длину кабеля, является емкостная нагрузка. Системы с увеличенной длиной обеспечивают использование кабеля с малой емкостью.
- Скорость распространения — скорость, с которой электрический сигнал проходит в кабеле. Приведенное значение обычно должно умножаться на скорость света для получения единиц измерения в секунду. Например, кабель с указанием скорости распространения 78 % дает скорость 0,78 х 300 х 106-234 х 106 м/с.
Дифференциальные драйверы
Линейные драйверы и приемники используются для обмена данными между двумя или более точками в сети. Надежная передача данных может быть затруднена при наличии индуцированного шума, разности уровней заземления, несоответствий импеданса, невозможности эффективного смещения для условий бездействия и других опасностей, связанных с установкой сети.
Стандарты разработаны для обеспечения совместимости устройств, предоставляемых разными производителями, и для обеспечения успеха в передаче данных на определенные расстояния и с определенными скоростями.
Схема цифрового интерфейса сбалансированного напряжения обычно используется на схемах данных, времени или управления, где скорость передачи информации составляет до 10 Мбит/с. Устройства с цифровым интерфейсом с симметричным напряжением, отвечающие электрическим характеристикам, не должны работать во всем диапазоне скорости передачи данных.