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。
