通信原理实验四RS422.docx

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通信原理实验四RS422

本科实验报告

实验名称：

RS232与RS422接口实验

课程名称：

通信原理

实验时间：

06.08

任课教师：

李祥明

实验地点：

4-434

实验教师：

实验类型：

□原理验证

□综合设计

□自主创新

学生姓名：

高畅

学号/班级：

1120111445/05811101

组号：

34

学院：

信息与电子学院

同组搭档：

敬汉丹

专业：

信息工程（本硕博）

成绩：

信息与电子学院

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、RS232RS422V35、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米用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RS422V35等信号方式，对于很高的信号速率通常采用ECLW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-+-ooVV为正时，为数据0,当-+-ooVV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SN75173SN75172完成由TTL->RS422勺电平转换；SN75173完成由RS422->TTL勺电平转换。

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、TPH04RS422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。

TTL

①

②

.4；

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⑧

⑨

川忙

RS422

L1KJ1

TPBOI

接牧时钟

接收故据

①!

；SN75J73

脸这故掘

K.I.1同涉接LI模块电原理糅图

9

四、实验步骤

RS422

L1

TPHO3收敌据

TPHO2收时钟

图SJ3侑道捲口测试京统连接示意图

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BPSK

（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1TPC05和TPC03

2.测试TT——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TPH0ATPH0B波形信号，分析信号特征，记录测试结果。

图2TPH03和TPH0A图3TPH03和TPH0B

分析：

通道1为TPH0A通道2为TPH03可以观察至UTPH0A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RS42——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通道仃PH04通道2TPH03

思考：

如果将测试头上信号线连接成④一⑥、⑧一②，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/XOFRi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：

TTLRS232RS422V35、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RS422V35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7000Q,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）

2、TPF02（TPG02）

3、TPF03（TPG03）

4、TPF04（TPG04）

RS232接收数据（RS23A—TTL）

TTL接收数据（RS23A—TTL

TTL发送数据（TTL^—RS232

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

①

⑤

⑧

◎

⑩

图X.22RS23?

接LI口环连接测

咼卜2$弊氓撞口测讨冷战钳釦垃阳

片歩&据按口A

准备工作：

为便于引入观测信号，将来自解调器的数据送往RS232端口进行测试，测试系统连接参见图823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短路器插入，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短路器插入，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BPSK

方式.

1.发送数据测试。

从汉明编码模块选择m序列（设置方法参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TPC01和异步数据接口模块B输出数

据测试点TPG03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。

观察到的相应输出码字。

图1通道1TPC01通道2TPG03

2.测试TT——RS232转换特性

用TPG03数据作示波器同步，观测RS232接口输出测试点TPG04波形信号分析信号特征，记录测试结果。

图2通道1TPG04通道2TPG03

3.测试RS23——TTL转换特性

插上自环连接插头，用示波器同时观测TPG04和TPG02数据波形，测量时用TPG04同步。

观测经RS232转换为TTL后的信号波形，分析测试结果。

图3通道仃PG04通道2TPG03

五、思考题

1.阐述RS232接口特性，并比较RS232与RS422

答：

在RS-232标准中，字符是以一串行的比特串来一个接一个的串行

（serial）方式传输，优点是传输线少，配线简单，传送距离可以较远。

最常用的编码格式是异步起停（asynchronousstart-stop）格式，它使用一个起始比特后面紧跟7或8个数据比特（bit），然后是可选的奇偶校验比特，最后是一或两个停止比特。

所以发送一个字符至少需要10比特，带来的一个好

的效果是使全部的传输速率，发送信号的速率以10划分。

一个最平常的代替

异步起停方式的是使用高级数据链路控制协议（HDLC。

RS-232和RS-422都是串行数据接口标准，都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布。

RS-422由RS-232发展而来，为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps传

输距离延长到4000英尺（速率低于100Kbps时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。

RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。

六、实验感想

由于已经对实验箱的操作非常熟悉，所以这次实验非常的顺利，也很快。

RS422和RS232接口是之前课堂上没有太深入接触过的，所以对于它们的原理在

实验时并不是十分清楚。

实验后，在整理实验报告的过程中，通过看讲义和实验数据，以及查找相关资料对这两个接口有了一定的了解。

可见，实验报告的书写

还是非常有必要的。