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： S3与R422接口实验 课程名称：通信原理实验时间:608任课教师:李祥明实验地点：4434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:1211145/511101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： R42接口实验一、实验目的熟悉S22的基本特性和应用二、实验仪器1、 ZH001通信原理综合实验系统 一台2、 20Mz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；（）时钟。

2、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、S232、RS22、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R23方式。随着距离的增加、信号速率的提高可采用R42、35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。R42是电气设备之间常用的数据接口标准之一。采用

3、平衡接口传输方式，当 + VV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，RS2接口采用接口专用集成芯片SN75172与SN713。N5172完成由TL-422的电平转换；N7173完成由S2-TTL的电平转换。该功能的电原理框图如图8.所示。在该模块中,测试点的安排如下：1、 H0：发送时钟2、 TPH0：接收时钟3、TPH3：接收数据4、 TPH4：S422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.。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R42端口进行测试,测试系统连接参见图81.所示。首

4、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SW01中的汉明编码使能开关HEN短路器拔除，汉明译码模块内工作方式选择跳线开关KW3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BPK（或FSK)方式。. 发送数据测试 从汉码编码模块选择序列（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TPC和同步数据接口模块输出数据测试点PH3。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 TPC0和TPC032 测试TTLR4转换特性 插上自环连接插头(

5、在老师指导下，用短路器或0针排线连接头由同学自己制作）,用PH03数据作示波器同步,观测RS22自环插头上的测试点T0A、TPHB波形信号,分析信号特征，记录测试结果。 图2TPH03和TPHA 图3 TPH03和PH0分析:通道为TH0A,通道2为TPH03，可以观察到TH0A与TP波形幅值相反，相位相同,且脉冲上没有抖动。TOH0B与TP0A波形相同。3 测试S422TT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H同步。观测经42转换为TTL后的信号波形。 图4 通道1TPH4,通道2TPH03思考：如果将测试头上信号线连接成、,测试点TPH

6、03和TP04数据波形将会发生什么变化？分析：TPH03波形不变,TP04波形与TPH03波形相同。五、思考题1、阐述RS42接口特性;答:R-42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-4四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(X/OF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线)。S-22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10kb/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

7、双绞线上所能获得的最大传输速率仅为 Mb/s。RS-42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。 R32接口实验一、实验目的熟悉R23接口的基本特性和应用二、实验仪器1、H7001通信原理综合实验系统 一台2、 2Mz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:()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

8、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:TL、RS23、42、5、EL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TL方式,对于一般较高速率、距离较近时可选用RS32方式。随着距离的增加、信号速率的提高可采用S2、3等信号方式，对于很高的信号速率通常采用EC信号接口方式。S22是电气设备之间常用的串行数据接口标准之一。S22电气接口具有以下特点:S22是一种不平衡接口，信号源开路电压小于5V,负载阻抗000到000,负载电容小于5pF。在接口端电压低于3V时确定为,接口电

9、压高于3V时确定为数据0。 232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。终端模块的功能电原理框图如图8.2.所示。在该模块中,测试点的安排如下：1、 TPF01(TG1)：S32接收数据（RS32TL)2、TPF02(TPG02）：TL接收数据（32TTL）、TPF3（TP03）:TT发送数据（TTLS22)4、 F04（TPG04):R32发送数据(TLRS32)注：括弧内为终端B模块内测试点。其余测试点安排在J01连接头的外部自环接头上。自环连接头的制作见图8.。 准备工作:为便于引入观测信号,将来自解调器的数据送往S2端口进行测试,测试系统连接参见图8.2.3

10、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_E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BPK方式.1. 发送数据测试。 从汉明编码模块选择序列(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P01和异步数据接口模块输出数据测试点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 TC01,通道2 TPG032.

11、 测试TTLS232转换特性 用P03数据作示波器同步，观测RS32接口输出测试点TPG波形信号。分析信号特征，记录测试结果。 图 通道1 PG04，通道2 TPG03. 测试RS232T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TP同步。观测经S232转换为TTL后的信号波形，分析测试结果。 图3 通道1TPG04，通道2PG03五、思考题.阐述RS232接口特性,并比较RS232与422。答:在R-32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（a

12、synchrnou strtsto)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1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(HLC）。RS-3和RS422都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(A）制订并发布的，RS-22在192年发布。RS-422由RS-232发展而来,为改进R-22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10Mbp,传输距离延长到英尺（速率低于00Kbps时)，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-22是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TI/EIA-22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。RS22和RS23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。