智能多路RS_422串行通信卡的设计
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CP-114EL系列4埠RS-232/422/485PCI Express串列通信多埠卡,可選配2KV光電隔離特色與優點•相容於PCI Express1.0•高速資料傳輸,最高傳輸率達921.6Kbps•128位元組FIFO和晶片內建軟硬體流量控制•低檔板設計,適合小巧型電腦•支援多種作業系統的驅動程式,包括Windows,Linux和UNIX•內建LED指示燈和管理軟体,可輕鬆維護認證簡介CP-114EL和CP-114EL-I是專為POS和ATM應用所設計的智慧型4埠PCI Express串列多埠卡。
這兩款為工業自動化工程師與系統整合商的首選,支援包括Windows、Linux,甚至是Unix在內的許多作業系統。
此外,多埠卡4個RS-232/422/485串列埠中的每個連接埠均支援高達921.6Kbps的傳輸率。
CP-114EL和CP-114EL-I提供了完整的數據機控制訊號,可確保與多種串列週邊設備的相容性,且其PCI Express「x1」的分類更讓它能夠安裝於任何的PCI Express插槽。
較小外型規格更小巧的外型規格CP-114EL與CP-114EL-I為相容於任何PCIExpress插槽的Low PCI Express Profile串列多埠卡。
CP-114EL與CP-114EL-I串列多埠卡僅需要3.3VDC的電源供應,即是此兩款串列多埠卡可以安裝於任何尺寸的主機電腦中,從嵌入式到標準尺寸的電腦都沒問題。
適用於Windows、Linux和UNIX的驅動程式驅動程式支援Windows、Linux Moxa不斷致力於為各種作業系統提供支援,CP-114EL/EL-I串列多埠卡當然也不例外。
Moxa所有串列多埠卡均隨附可靠的Windows COM與Linux TTY驅動程式。
Moxa也支援其它作業系統,如內嵌式整合應用所需要的內嵌WEPOS。
規格Serial InterfaceComm.Controller16C550C compatibleBus PCI Express1.0Connector DB44femaleFIFO128bytesMax.No.of Boards per PC8No.of Ports4Serial Standards RS-232,RS-422,RS-485Baudrate50bps to921.6kbps(supports non-standard baudrates)Data Bits5,6,7,8Stop Bits1,1.5,2Parity None,Even,Odd,Space,MarkFlow Control None,RTS/CTS,XON/XOFFIsolation CP-114EL-I Series:2kVSerial SignalsRS-232TxD,RxD,RTS,CTS,DTR,DSR,DCD,GNDRS-422Tx+,Tx-,Rx+,Rx-,GNDRS-485-4w Tx+,Tx-,Rx+,Rx-,GNDRS-485-2w Data+,Data-,GNDSerial Software FeaturesWindows Drivers DOS,Windows95/98/ME/NT/2000,Windows XP/2003/Vista/2008/7/8/8.1/10(x86/x64),Windows2008R2/2012/2012R2(x64),Windows Embedded CE5.0/6.0,Windows XPEmbeddedLinux Drivers Linux kernel2.4.x,Linux kernel2.6.x,Linux kernel3.x,Linux kernel4.x,Linux kernel5.x UNIX Drivers QNX6,Solaris10,UnixWare7,SCO OpenServer5,SCO OpenServer6Power ParametersInput Current CP-114EL Series:835mA@3.3VDCCP-114EL-I Series:1,170mA@3.3VDCPhysical CharacteristicsDimensions CP-114EL Series:67.21x103mm(2.65x4.06in)CP-114EL-I Series:67.21x135mm(2.65x5.31in)LED InterfaceLED Indicators Built-in Tx,Rx LEDs for each portEnvironmental LimitsOperating Temperature0to55°C(32to131°F)Storage Temperature(package included)-20to85°C(-4to185°F)Ambient Relative Humidity5to95%(non-condensing)Standards and CertificationsEMC EN55032/24EMI CISPR32,FCC Part15B Class BEMS IEC61000-4-2ESD:Contact:4kV;Air:8kVIEC61000-4-3RS:80MHz to1GHz:3V/mIEC61000-4-4EFT:Power:1kV;Signal:0.5kVIEC61000-4-5Surge:Power:2kVIEC61000-4-6CS:150kHz to80MHz:3V/m;Signal:3V/mIEC61000-4-8PFMFDeclarationGreen Product RoHS,CRoHS,WEEEMTBFTime CP-114EL Series:2,347,197hrsCP-114EL-I Series:603,671hrsStandards Telcordia(Bellcore)Standard TR/SRWarrantyWarranty Period5yearsDetails See /tw/warrantyPackage ContentsDevice1x CP-114EL Series serial boardCable1x M44to4x DB9-M cable,50cm(-DB9M models)1x M44to4x DB25-M cable,50cm(-DB25M models)Documentation1x document and software CD1x quick installation guide1x warranty card尺寸CP-114EL CP-114EL-I訂購資訊Model Name Serial Standards No.of Serial Ports Isolation Included Cable CP-114EL RS-232/422/4854––CP-114EL-I RS-232/422/48542kV–CP-114EL-DB9M RS-232/422/4854–CBL-M44M9x4-50 CP-114EL-DB25M RS-232/422/4854–CBL-M44M25x4-50 CP-114EL-I-DB9M RS-232/422/48542kV CBL-M44M9x4-50 CP-114EL-I-DB25M RS-232/422/48542kV CBL-M44M25x4-50配件(選購)Brackets3095010000007Bracket for DB44packCablesCBL-F9M9-150DB9female to DB9male serial cable,1.5mCBL-F9M9-20DB9female to DB9male serial cable,20cmCBL-M44M9x4-50DB44male to DB9male serial cable,50cmCBL-M44M25x4-50M44to4x DB25male serial cable,50cmConnectorsMini DB9F-to-TB DB9female to terminal block connector©Moxa Inc.版權所有.2020年3月06日更新。
一种实现RS 422通信协议的接口电路目前通用的串行通信接口标准主要有RS 232,RS 422和RS 485,其中RS 232属于单端不平衡传输协议,传输距离短,抗干扰性差;RS 485与RS 422均为平衡通信接口,但RS 485他惟独一对双绞线,工作于半双工模式。
RS 422属于一种平衡通信接口,采纳全双工通信模式,传输速率高达10 Mb/s,传输距离长2 000 m,并允许在一条平衡上衔接最多10个接收器。
因为该类的优异性能,RS 422接口芯片已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。
1 系统概述RS 422通信接口芯片系统框图1所示,主要包含数据发送模块和接收模块。
接收模块主要是将通信总线差分转换成数字量送给主机,发送模块主要是将主机发送的数字量转换成差分电压输出。
DIN是TTL/信号输入端口,TX1,TX2为相应的差分信号输出端。
RX1,RX2为差分信号输入端口,DOUT为TTL/CMOS电平输出口。
EN为使能输入端,通过使能模块控制囫囵芯片的工作与否。
此外还含有温控模块,在高温下关断芯片,起到过热庇护的作用。
2 电路设计按照RS 422通信规范的描述,数据发送端用法2根信号线发送同一信号(2根线的极性相反),在接收端对这两根线上的电压信号相减得到实际信号。
规律"1"以两线间的电压差为+(2~6 V)表示,规律"0"以两线间的电压差为-(2~6 V)表示。
因此,发送器的目的就是要接收TTL/CMOS信号并把他转换为一对符合要求的差分信号,而接收器则与之相反。
2.1发送器电路的设计发送器电路的设计有2种办法,一种不限摆率,发送数据速度可达10 Mb/s,但受信号在传输线上的反射(re-flection)、电磁干扰(electron magnet interference)的影响,传输距离较短;另一种实行限摆率技术,通过降低数据传送速度达到长距离传输的目的。
《基于CPCI总线的国产化RS422通讯模块研制》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展,通讯技术在各行各业的应用越来越广泛。
RS422作为一种常用的串行通讯协议,在工业控制、数据采集等领域有着广泛的应用。
而CPCI总线作为高性能计算机的重要接口总线,具有高速度、高可靠性的特点。
因此,基于CPCI总线的国产化RS422通讯模块的研制,不仅可以提高我国通讯技术的自主创新能力,还可以满足国内市场的需求,推动相关产业的发展。
二、RS422通讯协议及CPCI总线概述RS422是一种平衡通信协议,具有长距离传输、高速度、高可靠性等特点,广泛应用于工业控制、数据采集等领域。
CPCI总线则是一种高性能计算机接口总线,具有高速传输、高可靠性、高扩展性等特点,广泛应用于工业控制、军事、航空航天等领域。
三、RS422通讯模块的研制目标本项目的研制目标是基于CPCI总线的国产化RS422通讯模块。
该模块应具备以下特点:1. 兼容RS422通讯协议,支持长距离传输、高速度、高可靠性等特点;2. 基于CPCI总线,实现高速数据传输;3. 国产化,降低生产成本,提高自主创新能力;4. 易于集成,方便用户使用。
四、RS422通讯模块的硬件设计1. 核心芯片选择:选用高性能的CPCI接口芯片和RS422电平转换芯片;2. 电路设计:设计合理的电路布局和接线方式,保证信号的稳定传输;3. 接口设计:设计符合CPCI总线规范的接口,保证模块的兼容性和易用性;4. 防干扰设计:采取有效的防干扰措施,保证模块在复杂电磁环境下的稳定工作。
五、RS422通讯模块的软件设计1. 驱动程序开发:编写符合CPCI总线规范的驱动程序,实现与主机系统的无缝连接;2. 通讯协议实现:实现RS422通讯协议,支持多种数据传输模式;3. 数据处理:对接收到的数据进行处理,如数据解析、存储等;4. 调试与测试:对模块进行调试和测试,保证其性能稳定、可靠。
六、模块性能测试及结果分析对研制的RS422通讯模块进行性能测试,包括传输速度、传输距离、可靠性等方面。
数控系统模块间RS—422串行通信协议的设计作者:范鹏飞等来源:《科技视界》2015年第19期【摘要】一个复杂的数控系统,模块众多,如何使得各模块间通讯实时且可靠是一个关键。
研究了数控系统各模块间的通信协议,设计了串行通信协议和软件框图,并给出了串行通信硬件设计的电路图。
最后通过数控系统现场加工实验验证了该通信协议设计的有效性。
【关键词】ARM;数控系统;通信协议;串行通信;RS-422总线;数控系统是制造业的基石,是制造设备的设备。
国家在《国家中长期科学和技术发展规划纲要)》[1]中明确提出,基本实现高档数控机床、工作母机与关键零部件的自主设计制造,并确定了高档数控的发展为优先主题。
RS-422是一个通用的物理通信接口规范,规定了物理接口的电气特性,而不涉及协议。
在此基础上,用户可以建立自己的高层通信协议[2]。
该通信协议既满足数控系统的实时性要求又大大降低开发成本[3]。
本文结合阜阳轴承有限公司-北京航空航天大学联合开发的两轴数控车床系统,设计了一种基于RS-422总线标准的串行通信协议并讨论了基于此的硬件以及软件的设计,完成了相关的现场试验。
1 数控系统串行通信模块介绍随着现代数控技术的发展,数控系统的功能越来越多,系统的构成也越来越复杂,除了运算速度不断提高外,硬件的升级、扩展和维护都要在系统设计时考虑。
图1是数控系统的结构框图,主要包括4部分:主板、系统键盘板、用户键盘板和接口板。
接口板连接IO和伺服电机。
系统键盘用于G代码编程,该矩阵式键盘通过并行总线与主板FPGA连接。
主板包括ARM和FPGA两块处理器。
FPGA是协处理器,负责时序、“方向+脉冲”信号、接口扩展。
ARM是主处理器搭载UCOS操作系统实现G代码编辑、编译、界面、插补运算。
该主板搭载三个异步串口,UART0、UART1和UART2。
UART0接超级终端,打印系统信息。
UART1和UART2扩展成RS422,分别接操作键盘板和接口板通过串口进行通信。
RS485RS422接口设计指南1.电气规范:RS485和RS422接口都能够支持多节点通信,但其电气规范有所不同。
RS485采用差分信号传输,支持多主从节点,每个节点都能驱动总线。
而RS422也采用差分信号传输,但只能支持一个主节点和多个从节点。
在设计时需要根据实际需求来选择合适的接口标准。
2.线路布局和终端电阻:RS485和RS422在正负两条线上传输数据,因此线路布局需要注意两条线的平衡性,避免信号失真和干扰。
通常情况下,建议使用双绞线布线,将正负两条信号线绕在一起,同时还需要根据传输距离和波特率来选择合适的终端电阻。
3.电缆长度和传输速率:RS485和RS422接口可以支持长距离通信,但传输距离和速率之间存在一定的权衡关系。
一般情况下,随着传输距离的增加,传输速率也会降低,因为长距离通信容易引入信号失真和干扰。
在设计时需要根据实际需求来平衡传输距离和速率。
4.网络拓扑结构:RS485和RS422接口支持多节点通信,但网络拓扑结构的选择对于性能和可靠性至关重要。
常见的拓扑结构包括总线、星形和环形结构。
总线结构是最常见的,但在设计时需要注意总线的长度和载荷。
星形结构可以提供更好的信号质量和可靠性,但需要使用更多的接口线。
环形结构适用于需要高度可用性的应用,但需要考虑跳线和冲突的问题。
5.保护措施:由于工业环境中存在噪声、干扰和电磁辐射等因素,对于RS485和RS422接口的保护非常重要。
常见的保护措施包括使用抗干扰电缆、合适的终端电阻、过压保护电路和隔离电路。
这些措施可以提高系统的稳定性和抗干扰性能。
综上所述,RS485和RS422接口设计需要考虑电气规范、线路布局、终端电阻、电缆长度、传输速率、网络拓扑结构和保护措施等因素。
合理的设计和工程实践可以确保系统的可靠性和性能。
一种多路rs422智能总线实现方法以一种多路RS422智能总线实现方法为标题引言随着科技的发展和应用需求的增加,人们对于数据传输的要求也越来越高。
在工业自动化领域中,RS422总线被广泛应用于数据通信和控制系统中。
本文将介绍一种基于RS422的多路智能总线实现方法,旨在提高数据传输效率和系统的可靠性。
一、RS422总线概述RS422是一种常用的串行通信接口标准,具有高速传输、抗干扰能力强等特点。
它采用差分信号传输,可以实现长距离传输,并能同时支持多个设备的连接。
在智能总线应用中,RS422总线被广泛应用于工业自动化领域,用于连接传感器、执行器、控制器等设备,实现数据的传输和控制。
二、多路RS422智能总线实现方法1. 总线拓扑结构设计在多路RS422智能总线实现中,总线拓扑结构的设计非常重要。
一种常见的设计方式是采用星型拓扑结构,即以总线主控设备为中心,将各个从设备通过RS422线缆连接到主控设备上。
这种设计方式具有连接灵活、容错性强、可扩展性好的特点。
2. 总线通信协议设计为了实现多路RS422智能总线的正常通信,需要设计一套有效的总线通信协议。
在协议设计中,可以采用主-从模式,即由主控设备发送指令,从设备接收并执行指令。
为了提高通信效率,可以采用分时多路复用技术,即将总线分时划分为多个时间片,不同设备在不同时间片进行通信,避免冲突和干扰。
3. 数据传输和校验机制设计在多路RS422智能总线中,数据传输的可靠性是非常重要的。
为了保证数据的准确性和完整性,可以采用校验机制来对数据进行校验。
常用的校验方式包括奇偶校验、循环冗余校验等,可以根据实际需求选择合适的校验方式。
4. 总线带宽和速率设计在多路RS422智能总线实现中,需要考虑总线的带宽和速率设计。
带宽的大小决定了总线能够传输的数据量,速率的快慢影响了数据传输的效率。
根据实际应用需求和设备的数据量,可以选择合适的带宽和速率,以满足系统的要求。
第一篇RS232/RS485/RS422标准一、EIA RS ‐232C计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。
在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
RS ‐232‐C 接口(又称EIA RS ‐232‐C )是目前最常用的一种串行通讯接口。
RS ‐232‐C 是美国电子工业协会EIA (Electronic Industry Association )制定的一种串行物理接口标准。
RS 是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C 表示修改次数,代表RS232的最新一次修改(1969),在这之前,有RS232B 、RS232A 。
它是在1970 年由美国电子工业协会(EIA )联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备(DTE )和数据通讯设备(DCE )之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
RS ‐232C 接口定义(9芯)1、电气特性EIA ‐RS ‐232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD 和RxD 上:逻辑1(MARK)=‐3V ~‐15V ,逻辑0(SPACE)=+3~+15V在RTS 、CTS 、DSR 、DTR 和DCD 等控制线上:信号有效(接通,ON 状态,正电压)=+3V ~+15V信号无效(断开,OFF 状态,负电压)=‐3V ~‐15V根据设备供电电源的不同,+‐5、+‐10、+‐12和+‐15这样的电平都是可能的。
2、连接器的机械特性由于RS ‐232C 并未定义连接器的物理特性,因此,出现了DB ‐25、DB ‐15和DB ‐9各种类型的连接器,其引脚的定义也各不相同。
最近,8管脚的RJ ‐45型连接器变得越来越普遍,尽管它的管脚分配相差很大。