Ανθεκτική, υψηλής ταχύτητας σειριακή επικοινωνία: Ένας νέος πομποδέκτης RS-422/485 από το Maxim

Σχτετικά με το Weekdeals.gr | Τι προσφέρει στον επισκέπτη (Ενδέχεται 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Ανθεκτική, υψηλής ταχύτητας σειριακή επικοινωνία: Ένας νέος πομποδέκτης RS-422/485 από το Maxim


Το MAX14775E προσφέρει δυνατότητες υψηλής απόδοσης που το καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλο για μεταφορά δεδομένων σε σκληρά περιβάλλοντα.

Το RS-422/485 είναι μια ευρέως γνωστή και ευρέως χρησιμοποιούμενη διεπαφή σειριακών επικοινωνιών. Μπορείτε να διαβάσετε εδώ. Αν και θα μπορούσατε να μεταφράσετε θεωρητικά οποιοδήποτε τύπο ψηφιακού σήματος ενός σήματος σε ένα διαφορικό σήμα RS-422/485, τα συστήματα σχεδιάζονται συχνά με UART ως πρωτόκολλο επικοινωνίας και RS-422/485 ως φυσικό στρώμα. Εκτιμώ το UART για την απλότητα και την ευελιξία του και γενικά πιστεύω ότι το UART σε συνδυασμό με το RS-422/485 είναι μια εξαιρετική διεπαφή επικοινωνίας για πολλές εφαρμογές.

Το βασικό στοιχείο κατά την εφαρμογή του RS-422/485 είναι ο μεταφραστής IC. Αυτό το τσιπ εξασφαλίζει ότι τα τυπικά ψηφιακά σήματα ενός ψηφίου μεταφράζονται σε διαφορικά σήματα που πληρούν τις απαιτήσεις του επίσημου προτύπου TIA / EIA. Αυτοί οι μεταφραστές δεν είναι κάτι καινούργιο, αλλά όπως και με τα περισσότερα άλλα πράγματα στη ζωή, υπάρχει πάντα περιθώριο βελτίωσης.

Ο MAX14775E είναι ένας νέος πομποδέκτης RS-422/485 από τη Maxim. Παρέχει την τυπική λειτουργικότητα που θα περιμένατε από οποιονδήποτε μεταφραστή RS-422/485, αλλά διαθέτει επίσης λειτουργίες που βοηθούν το σύστημά σας να διατηρεί αξιόπιστη επικοινωνία σε θορυβώδη περιβάλλοντα υψηλής τάσης.

Προσοχή: Υψηλή τάση

Τα ενσωματωμένα συστήματα που λειτουργούν σε 3, 3 V ή 5 V δεν παρουσιάζουν μεγάλο κίνδυνο για μια διασύνδεση RS-422/485. Το πρότυπο TIA / EIA-485 καθορίζει ένα αποδεκτό εύρος τάσης κοινής λειτουργίας από -7 V έως 12 V, οπότε ακόμα και αν η τάση κοινής λειτουργίας ενός μεταδιδόμενου σήματος είναι, ας πούμε, 5 V υψηλότερη από το δυναμικό γείωσης του δέκτη, οι δύο συσκευές θα επικοινωνούν με επιτυχία. Ωστόσο, δεν περιορίζονται όλα τα συστήματα σε τέτοιες καλοήθεις τάσεις. Βιομηχανικά περιβάλλοντα έρχονται στο μυαλό, αλλά σχετικά υψηλές τάσεις μπορούν επίσης να εμφανιστούν στη ρομποτική, την αεροδιαστημική και τις ιατρικές εφαρμογές.

Το MAX14775E υπερβαίνει το πρότυπο TIA / EIA όταν πρόκειται για ανοχή υψηλής τάσης. Οι εξόδους του οδηγού και οι εισόδους του δέκτη μπορούν να αντέξουν τάσεις σφάλματος ± 65 V. Επιπλέον, η συσκευή ανιχνεύει τις συνθήκες βλάβης και απενεργοποιεί τις εξόδους του οδηγού για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα μετά το συμβάν βλάβης. Εκτός από αυτή την ανοχή σφάλματος, το MAX14775E έχει μια τάση κοινής τάσης από -25 V έως 25 V, σε αντίθεση με την περιοχή -7 V έως 12 V που απαιτείται για τα TIA / EIA-485 και τα -7 V έως 7 V για TIA / EIA-422.

Αντιμετώπιση του θορύβου

Ο θόρυβος είναι παντού, αλλά τείνει να είναι πιο προβληματικός σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης. Με υψηλότερες τάσεις και ρεύματα γύρω, τα ακτινοβολούμενα πεδία είναι ισχυρότερα και τα σήματα χαμηλής τάσης επηρεάζονται σοβαρότερα από την προκύπτουσα παρεμβολή.

Οι συνήθεις ψηφιακές είσοδοι είναι εγγενώς ευαίσθητες στον θόρυβο: εάν ένα μόνο κατώφλι εισόδου καθορίζει εάν η έξοδος είναι λογική χαμηλή ή λογική υψηλή, μικρές παραλλαγές επικεντρωμένες γύρω από αυτό το κατώφλι θα οδηγήσουν σε ψευδείς μεταβάσεις εξόδου.

Χωρίς υστέρηση, θορυβώδης είσοδος = απρόβλεπτη έξοδος.

Η τυποποιημένη λύση εδώ είναι η "υστέρηση", η οποία αναφέρεται στη διαφορά μεταξύ του κατωφλίου εισόδου με άνοδο της άκρης και του κατωφλίου εισόδου άκρου πτώσης. Είχα κάποια δυσκολία να προσδιορίσω αν απαιτείται κάποια υστέρηση από το πρότυπο TIA / EIA-422 ή -485 (νομίζω όχι) - αλλά, εν πάση περιπτώσει, φαίνεται ότι πολλοί IC μεταφραστές παρέχουν τουλάχιστον 20 έως 50 mV. Το MAX14775E, αντίθετα, έχει τυπική υστέρηση εισόδου 250 mV, πράγμα που σημαίνει ότι μια άνοδος ή πτώση της άκρης εισόδου μπορεί να περιλαμβάνει κάποιο θόρυβο με μεγάλη ένταση και χωρίς να προκαλεί ψευδείς μεταβάσεις εξόδου.

Υψηλή (και χαμηλή) ταχύτητα

Παρά τις σχετικά απλές συνιστώσες και τις καλωδιώσεις του RS-422/485, δεν περιορίζεται στους ρυθμούς Baud της δεκαετίας του 1980 που έρχονται στο μυαλό όταν σκεφτόμαστε γενικά τις διεπαφές UART. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν ο πομπός και ο δέκτης βρίσκονται σε άμεση γειτνίαση, επειδή ο μέγιστος ρυθμός δεδομένων μειώνεται καθώς το μήκος του καλωδίου αυξάνεται.

Παρά την έμφαση στην αξιοπιστία και την ευρωστία, ο ελάχιστος μέγιστος ρυθμός δεδομένων (PDF) του MAX14775E είναι 20 Mbps. (Όχι, το "ελάχιστο μέγιστο" δεν είναι τυπογραφικό λάθος. Η ιδέα εδώ είναι ότι ο μέγιστος ρυθμός δεδομένων στη χειρότερη περίπτωση είναι 20 Mbps.) Μπορείτε να βρείτε πιο γρήγορα τμήματα. μια γρήγορη αναζήτηση Digi-Key δείχνει RS-485 πομποδέκτες διαφημιστικές ταχύτητες μέχρι και 100 Mbps. Αλλά νομίζω ότι τα 20 Mbps είναι πολύ καλά λαμβάνοντας υπόψη τα άλλα χαρακτηριστικά που προσφέρονται από το MAX14775E, και επιπλέον, τα 20 Mbps είναι απολύτως επαρκή για πολλές εφαρμογές.