通信原理实验四RS422

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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 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:

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BPS K(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2TPH03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。

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