通信原理实验四RS422.docx

1、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

2、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 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 RS422 V35等信号方式

3、，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-+- o o V V为正时，为数据0,当-+- o o V 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、 TPH04 RS422译码输出其余测试点安

4、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.4；川忙RS422L1KJ1TPBOI接牧时钟接收故据 !；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RS422L1TPHO3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

5、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 1 TPC05和 TPC032.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TPH0A TPH0B波形信

6、号，分析信号特征，记录测试结果。图 2 TPH03和 TPH0A 图 3 TPH03和 TPH0B分析：通道1为TPH0A通道2为TPH03可以观察至U 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RS42TTL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一、 一，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

7、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

8、。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

9、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3

10、000到700 0Q,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 TTLTTL发送数据（TTL RS232RS232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JF0

11、1连接头的外部自环接头上。自环连接头的制作见图8.2.2图X.22 RS23?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

12、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1 TPC01通道2 TPG032.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1 TPG04通道2 TPG033.测试RS23TTL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TT

13、L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（asy nchro nous start-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

14、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。