3.3V UART सिग्नल के लिए अधिकतम केबल लंबाई

Question

मैं दो अलग-अलग बोर्डों पर दो माइक्रोकंट्रोलर के बीच RS-232 कन्वर्टर्स का उपयोग करने से बचना चाहूंगा। विभिन्न कारणों से, केवल UARTs का समर्थन किया जाता है, जैसे कोई SPI या I2C नहीं, और मैं बोर्डों के बीच RJ45 जैक को CAT5E केबल का उपयोग करूंगा। डेटा दर 115200bps होगी, संभवतः 921600bps तक होगी। ग्राउंड UART के संकेतों के साथ जुड़ा हुआ है।

जबकि वर्तमान में मेरे पास इसकी लंबाई है जो मुझे इसकी आवश्यकता है, अपनी शिक्षा के लिए काम कर रहा है, क्या अधिकतम केबल लंबाई का अनुमान लगाने का एक तरीका है जिस पर यह विश्वसनीय होगा?

Comments

यह lammertbies.nl/comm/info/RS-232_specs.html मददगार हो सकता है "यदि उदाहरण के लिए UTP CAT-5 केबल का उपयोग 17 पीएफ / फीट के एक विशिष्ट समाई के साथ किया जाता है, तो अधिकतम अनुमत केबल लंबाई 147 फीट है।"

— केनी

रियल RS232 में निशान और अंतरिक्ष राज्य के बीच 10 वोल्ट से अधिक का वोल्टेज स्विंग होता है। और 147 फीट केवल 19200 बॉड के लिए है। ओपी 3V3 UART और 115200 से 921600 बॉड के बारे में बात कर रहा है: यह केवल अपेक्षाकृत छोटे केबलों के साथ काम करेगा।

— टर्बो जे

क्या मुझे RS422 ट्रान्सविवर्स का सुझाव देना चाहिए? वे CAT5E ट्विस्टेड पेयर केबल्स को ज्यादा बेहतर तरीके से फिट करेंगे।

— टर्बो जे

एक विकल्प नहीं, दुर्भाग्य से।

— प्रश्नावली

मेरे पास एक सवाल है: 422 ट्रान्सविवर्स एक विकल्प क्यों नहीं हैं?

— डायबोस्को

Answer 1

एक भी सुरक्षित उत्तर नहीं है। यह केबल की लंबाई, आसपास के विद्युत शोर के साथ बहुत कुछ करना है, और आप कितनी तेजी से जाना चाहते हैं। ईथरनेट सबसे धीमी किस्म के लिए 10 Mbit / s पर संचारित करने के लिए CAT5 केबल का उपयोग करता है, इसलिए उचित सावधानी बरतने पर 1 Mbit / s आसानी से संभव है । ध्यान दें कि ईथरनेट के साथ प्रत्येक सिग्नल को अपनी स्वयं की मुड़ जोड़ी मिलती है, और प्रत्येक जोड़ी को प्रत्येक छोर पर केबल की विशेषता प्रतिबाधा पर सावधानीपूर्वक समाप्त किया जाता है। प्रत्येक जोड़ी को अलग-अलग तरीके से संचालित किया जाता है और अलग-अलग व्याख्या की जाती है, और यह भी डिज़ाइन किया गया है ताकि यह ग्राउंड लूप न पैदा कर सके।

यदि आप ये सब करते हैं, तो आप CAT5 केबल पर 1000 मीटर की तरह 1 Mbit / s डेटा संचारित कर सकते हैं। जैसे-जैसे आप इन चीजों को कम करेंगे, प्रयोग करने योग्य दूरी कम होती जाएगी। उदाहरण के लिए, यदि यह एक ही हवाई जहाज़ के पहिये में चढ़ने के लिए बस बोर्ड है, तो आपको शायद कुछ विशेष करने की आवश्यकता नहीं है। यदि आप इकाई के बाहर जा रहे हैं, तो अंतर लाइन ड्राइवर और रिसीवर उपयोगी हो सकते हैं।

अपने सेटअप में कुछ आज़माएं और शोर मार्जिन के कुछ विचार प्राप्त करने के लिए प्राप्त अंत में संकेतों को देखें, आवश्यकतानुसार समायोजित करें। शायद एक प्रोटोकॉल का उपयोग करें जो त्रुटियों से पता लगा सकता है और पुनर्प्राप्त कर सकता है, और कितनी बार हो रहा है, इस पर नज़र रखता है। अधिक जानकारी के बिना यहां सूचीबद्ध करने के बहुत सारे तरीके हैं।

Comments

सिर्फ इसलिए कि आप ईथरनेट से 145 मीटर बाहर निकल सकते हैं इसका मतलब यह नहीं है कि आप 3.3V टीटीएल सिग्नल में से एक ही केबल को नीचे से निकालेंगे क्योंकि आप कम बिट दर का उपयोग कर रहे हैं, मेरे उत्तर में स्पष्टीकरण देखें।

— जेसन मॉर्गन

@ जेसन: ध्यान दें कि मैंने ऐसा नहीं कहा था कि आप करेंगे। मैंने कहा कि आप उचित सावधानियों के साथ लंबी दूरी प्राप्त कर सकते हैं, जैसे कि अंतर लाइन ड्राइवर और रिसीवर और समाप्ति समाप्त।

— ओलिन लेट्रोप

@ ऑलियन: आपके पोस्ट से आपको यह प्रतीत होता है कि यह एक केबल की विशेषताओं के बारे में अधिक है, बजाय इसके कि 3.3V TTL इसे नीचे तक नहीं ले जाएगा। मेरे लिए यह एक अच्छी केबल खरीदने के सुझाव के रूप में पढ़ता है, जिसे हम दोनों जानते हैं कि यह गलत है।

— जेसन मॉर्गन

Answer 2

ईथरनेट विभेदक सिग्नलिंग का उपयोग करता है, एक टीटीएल सिग्नल एकल समाप्त होता है।

ईथरनेट पूर्व-जोर का उपयोग करता है, टीटीएल नहीं करता है।

ईथरनेट वर्तमान मोड है, टीटीएल वोल्टेज मोड है।

ईथरनेट एक मॉड्यूलेशन टैक्नीक का उपयोग करता है जो किनारों की संख्या को कम करता है, आपका टीटीएल शायद नहीं करेगा (मानक ASYNC निश्चित रूप से नहीं)

ईथरनेट चालक और रिसीवर प्रतिबाधा केबल से मेल खाते हैं, जब तक कि सावधानीपूर्वक डिज़ाइन नहीं किया जाता है, तब तक टीटीएल नहीं होगा (और यदि यह होता, तो यह टीटीएल नहीं होता!)

ईथरनेट सममित सिग्नल का उपयोग करता है (स्केबिंग के उपयोग से) यहां तक ​​कि 1 का घनत्व बनाने के लिए। ASYNC धारावाहिक में एक अंतर्निहित पूर्वाग्रह है जो केबल को चार्ज करता है और दूसरे छोर से संकेत प्राप्त करने के लिए इसे दूर करना पड़ता है।

इन कारणों के लिए, सिर्फ इसलिए कि आप 1Gbps पर ईथरनेट से 145m प्राप्त कर सकते हैं इसका मतलब यह नहीं है कि आप एक ही केबल के नीचे 3.3V TTL सिग्नल से समान (या 1000 गुना कम) प्राप्त करेंगे।

मैं RS422 जैसे एक विभेदक सिग्नलिंग ड्राइवर का उपयोग करने की सलाह देता हूं, यही वह है जिसे इसके लिए डिज़ाइन किया गया है। दरअसल RS422, हालांकि कम वोल्टेज पर चलाया जाता है क्योंकि अंतर सिग्नलिंग के कारण लंबे समय तक बेहतर होता है (RS232 एकल समाप्त होता है),
इसके अलावा, ड्राइवर और रिसीवर्स किनारों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए चतुर चीजें करते हैं जैसे कि पूर्व-जोर।

Comments

आपके जवाब से 3 घंटे पहले ही ओपी ने कहा था कि RS422 ट्रांससीवर्स एक विकल्प नहीं थे।

— tcrosley

हां, मैं पढ़ सकता हूं। मैं अभी भी सही समाधान सुझा सकता हूं। सिर्फ इसलिए कि पोस्टर को सच सुनना पसंद नहीं है, इसका मतलब यह नहीं है कि इसे नहीं बताया जाना चाहिए।

— जेसन मॉर्गन

आप इसे हर समय टीटीएल क्यों कह रहे हैं? शीर्षक 3.3V कहता है, इसलिए यह निश्चित रूप से TTL नहीं है। TTL ड्राइव में बहुत ही विषम सिंक / स्रोत क्षमताएं हैं, जबकि HCMOS सममित है। एक केबल ड्राइविंग अंतर की दुनिया बना सकते हैं।

— स्टीवन्वह

"पूर्व-जोर" क्या है?

— एम। क्लिन

प्रीपेमासिस एक ऐसी तकनीक है, जिसमें संचरित पल्स के दौरान ड्राइव की ताकत (यानी आउटपुट प्रतिबाधा) को संशोधित किया जाता है। इसका उपयोग रिसीवर को बेहतर गुणवत्ता वाले किनारों को पेश करने के प्रयास में केबल और मैग्नेटिक्स की कैपेसिटिव और आगमनात्मक विशेषताओं की भरपाई करने के लिए किया जाता है।

— जेसन मॉर्गन