R A ^ U N A L N I [ K I S I S T E M I I N M R E @ E S E M I N A R S K A N A L O G A RS-485 PROTOKOL Izdelal: Drago ^ERN^EC Ho~e, 29.04.2000 S prenosom digitalnih signalov se ukvarja mnogo standardov. Med njimi so najbolj znani EIA 232, 422, 423 in 485. Vsak od standardnih na~inov prenosa digitalnih signalov ima glede na svoje prednosti in slabosti svoje podro~je uporabe. Standardi EIA 232, 422 in 423 so namenjeni povezavam to~ka to~ka (EIA 232 se uporablja za povezavo instrumentov in ra~unal nikov, ~e so razdalje manj{e od 15 m, pri dalj{ih razdaljah se uporablja tokovna zanka ali EIA 422, ko pa so pomembne tudi ve~je prenosne hitrosti, se uporablja standard EIA 422). Ve~to~kovnim povezavam (na isto linijo pove`emo ve~ podatkovnih terminalov) je namenjen standard EIA-485. Standard dolo~a le elektri~ne lastnosti signala, ne dolo~a pa razporeditev priklju~kov v konektorju niti logi~nih pomenov signala. Specifikacije EIA-485 so podobne specifikacijam EIA-422-A. Od njih in od ostalih standardov se razlikuje po tem, da ne dolo~a razporeditev priklju~kov v konektorju, ~asovnih funkcij ali karakteristik signala. Ta dolo~ila prepu{~a drugim standardom, ki dolo~ajo te karakteristike in obi~ajno {e vi{je nivoje ISO/OSI modela. Bistvena dolo~ila EIA-485 so: þ Dovoljuje povezavo do 32 signalnih gonilnikov in do 32 sprejemnikov na skupno vodilo. (S terminom signalni gonilniki - line drivers opredeljujemo vezja, ki zagotovijo signalom potrebno energijo za {irjenje po prenosnem mediju). þ [tevilo priklju~enih generatorjev in sprejemnikov lahko pove~amo s segmentiranjem vodila. þ Za povezavo posameznih segmentov slu`i dvosmerni repetitor. Njegova naloga je samo oja~anje signalov. þ Simetri~ni protifazni gonilnik lahko v stanju mirovanja preide v visokoohmsko impedan~no stanje. (visokoohmsko impedan~no ali izklopljeno stanje - ni namenjeno prenosu informacije). þ Izhodna in vhodna upornost morata biti v tem stanju tako veliki, da izhodni nivo aktivnega gonilnika ne pade v prepovedano obmo~je nedefiniranega nivoja. þ Omejeni izhodni tok gonilnikov. þ S tem se omogo~i uporaba EIA-485 v povezavah s konkuren~nim (paralelnim) delovanjem gonilnikov, kjer prihaja tudi do kolizije signalov. þ Prenosne zmogljivosti so enake kot pri EIA-422-A (prenosna zmogljivost je med 100 kbit/s pri 1 km prenosne razdalje in 10 Mbit/s pri 10 m). Standard ne dolo~a vrste kabla, vendar pa zahteva, da mora izbra- ni kabel omogo~iti izbrano prenosno hitrost in zagotoviti mini- malne napetosti na vhodu sprejemnika. Pregled lastnosti signalnih gonilnikov: ÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÑÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÑÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÑÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÑÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ Parameter ³ EIA-232-D ³ EIA-423-A ³ EIA-422-A ³ EIA-485 ³ (V.28) ³ (V.10) ³ (V.11) ³ ÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍØÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍØÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍØÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍØÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ Generator ³asimetri~ni ³asimetri~ni ³ simetri~ni ³simetri~ni ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Sprejemnik ³asimetri~ni ³simetri~ni ³ simetri~ni ³simetri~ni ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Najve~je {tev. ³ ³ ³ ³ gen. na liniji ³ 1 ³ 1 ³ 1 ³ 32 ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Najve~je {tev. ³ ³ ³ ³ sprejem. ³ 1 ³ 1 ³ 1 ³ 32 na liniji ³ ³ ³ ³ ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Najve~ja ³ ³ ³ ³ dol`ina ³ 15 ³ 1200 ³ 1200 ³ 1200 kabla (m) ³ ³ ³ ³ ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Najve~ja ³ ³ ³ ³ prenosna ³ 20 kbit/s ³ 100 kbit/s ³ 10 Mbit/s ³ 10 Mbit/s hitrost ³ ³ ³ ³ ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Najve~ja ³ ³ ³ ³ vhodna nap. ³ ñ 25 V ³ ñ 6 V ³ +6 V-25 V ³ +12 V-7 V ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Izhodna min. ³ ñ 5 V ³ ñ 3.6 V ³ ñ 2 V ³ ñ 1.5 V napetost ³ ³ ³ ³ gen. max. ³ ñ 15 V ³ ñ 6 V ³ ³ ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Dovoljeno ³ ³ ³ ³ breme gen. ³ 3 do 7 kê ³ 450 ê min. ³ 100 ê ³ 60 ê ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Najve~ja ³ ³ nadzirana, ³ ³ strmina ³ 30 V/æs ³ dolo~ena s ³ ³ izh. nap. gen. ³ ³ kablom ³ ³ ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÅÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ Ob~utljivost ³ ³ ³ ³ sprejemnika ³ ñ 3 V ³ ñ 200 mV ³ ñ 200 mV ³ ñ 300 mV ÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÏÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÏÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÏÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÏÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ Kadar signale po{iljamo na ve~je razdalje in je okolje polno motenj, se bolje obnesejo simetri~ne vezave. Pri njih lahko, podobno, kot pri diferencialnih operacijskih oja~evalnikih, definiramo du{enje sofaznih napetosti, ki nastanejo zaradi zunan jih motenj. Velikost du{enja sofaznih napetosti je odvisna od simetrije vhodne in izhodne upornosti vezij, na katere so vodniki priklju~eni. Na oddajni strani povezave mora biti vezje z diferencialnim oddajnikom, ki generira dva enako velika signala nasprotne po laritete. Sprejemnik ima na vhodu diferencialni oja~evalnik, ki oja~uje razliko obeh napetosti. Ta je pri binarni enici ene polaritete, pri binarni ni~li pa nasprotne polaritete. Ker ima diferencialni sprejemnik veliko du{enje sofaznih napetosti, je malo ob~utljiv na {um okolja. Za simetri~ni prenos napetostnega signala uporabljamo sukani par. Na~ini komunikacije: EIA-485 omogo~a dva na~ina komunikacije med podatkovnimi terminali in sicer: þ Poldupleksni prenos (half duplex): Poldupleksni prenos omogo~a izmenjavo podatkov med dvema povezanima terminaloma. Informacija se {iri izmeni~no v obe smeri. V ra~unalni{tvu je taka povezava med terminalom in ra~unalnikom (ko pritisnemo tipko, terminal odpo{lje kodo tipke v ra~unalnik, le ta pa po{lje nazaj kodi pripadajo~i znak, ki se izpi{e na ekran. Podatkovni terminali, ki zmorejo poldupleksno komunikacijo, morajo biti sposobni prehajati iz stanja oddajanja podatkov v stanje sprejemanja podatkov. þ Dupleksni prenos (full duplex): Dupleksni prenos imenujemo tudi popolni dupleksni prenos. Uporabljamo ga, ko hkrati prena{amo podatke v obe smeri med dvema povezanima terminaloma. Tok podatkov je medsebojno neodvisen. Ta na~in prenosa izberemo, kadar zahtevamo ve~jo prepustnost povezave. Kaj je EIA ? EIA - Electronic Industries Association je ameri{ka zveza proiz vajalcev elektronske opreme in je zelo vplivna pri razvoju stan dardov v severno ameri{kih dr`avah. Aktivnosti EIA so osredoto~ene na standarde s podro~ja elektronike oziroma predvsem na elektri~ni del naprav.