Поиск по базе сайта:
С. П. Королева архитектура автоматизированных систем на основе модулей icp das серии i-7000 icon

С. П. Королева архитектура автоматизированных систем на основе модулей icp das серии i-7000




НазваС. П. Королева архитектура автоматизированных систем на основе модулей icp das серии i-7000
Сторінка1/11
Дата конвертації26.11.2013
Розмір2.53 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
1. /ISP DAS 081201.doc
2. /pci express.doc
3. /ris_int07.doc
4. /stup345.pdf
5. /wopint_08.doc
6. /Методичка по НВЛ08_050602.DOC
7. /Методичка по НВЛ08_081024.DOC
8. /Обзор.doc
9. /Парал_интерф/CompactPCI,PC104/Отчет.doc
10. /Парал_интерф/IEEE 1284_2.doc
11. /Парал_интерф/ISA.doc
12. /Парал_интерф/pci/pci-20/1.DOC
13. /Парал_интерф/pci/pci-20/2.DOC
14. /Парал_интерф/pci/pci-20/3.DOC
15. /Парал_интерф/pci/pci-20/4.DOC
16. /Парал_интерф/pci/pci-20/5.DOC
17. /Парал_интерф/pci/pci-20/6.DOC
18. /Парал_интерф/pci/pci-20/7.DOC
19. /Парал_интерф/pci/pci-20/8.DOC
20. /Парал_интерф/pci/pci-20/9.DOC
21. /Парал_интерф/pci/pci-20/CH1-3.DOC
22. /Парал_интерф/Спецификация PX1.doc
23. /Парал_интерф/Стандарт IEEE 1284.doc
24. /Парал_интерф/реферат по интерфейсам.doc
25. /Парал_интерф/хар_парал.инт.doc
26. /Послед_интерф/PCI_EXpr.doc
27. /Послед_интерф/RS485 для чайников.doc
28. /Послед_интерф/USB.doc
29. /Послед_интерф/Wi Fi.doc
30. /Послед_интерф/ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИНТЕРФЕЙСА USB.doc
31. /Послед_интерф/Реферат по ИРДА.doc
32. /Послед_интерф/стандарт CAN/Aldis.doc
33. /лит_инт.doc
34. /рб_пр_интерф_07.doc
С. П. Королева архитектура автоматизированных систем на основе модулей icp das серии i-7000
Курсовой проект «Интерфейс pci express»
Мс –модули сети, а адаптер, устройство согласования, цп
Вопросы по курсу "Интерфейсы асоиу" Общие вопросы организации интерфейсов
Проектирование измерительных систем на основе нвл-08
С. П. Королева проектирование измерительных систем на основе Многофункционального устройства нвл-08
Тема номера
Документация по интерфейсам: Compactpci, MicroPC, pc/104, pc/104+ Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу "Интерфейсы асоиу"
Интерфейс ieee-1284
Интерфейс isa методические указания к курсу лекций «Интерфейсы автоматизированных систем обработки информации и управления» Самара 2005 Составитель: Иоффе Владислав Германович удк 681. 3 Интерфейс isa
Спецификация локальной шины pci
Реализация Хронология реализации
Реализация 0
Функционирование шины
Электрическая спецификация
Конструктивная спецификация
Руководство по системному проектированию pci, реализация 6, действует с 1 ноября 1992 года. Объединение запросов по техническим изменениям (ecrs)
Реализация 0
Диапазон сигнала Сопутствующие документы
Введение Содержание спецификации
Введение 2 Цель разработки 2 Терминология 3 Полезные ссылки 3 Обзор архитектуры pxi 3
С. П. Королева Стандарт ieee 1284 Подготовили: Есипов С. Б. Громов А. Е. Преподаватель: Иоффе В. Г
Министерство науки, высшей школы и технической политики российской федерации комитет по высшей школе самарский государственный аэрокосмический университет им. С. П. Королева факультет №6 Кафедра
Основные характеристики параллельных интерфейсов
Курсовой проект «Интерфейс pci express»
Ооо "Маяк": разводка печатных плат, разработка электронных систем управления
1. Общая характеристика 5 Структура usb 6
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Интерфейсы асоиу» на тему: «Интерфейс Wi Fi»
Преобразователи интерфейса usb на микросхемах ft8U232AM, ft8U245AM
Протокол связи IrDA
Протокол был разработан фирмой Robert Bosch GmbН для использования в автомобильной электронике, отличается повышенной помехоустойчивостью, надежностью и обладает следующими возможностями
Литература Основная литература
Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева»

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический

университет имени академика С.П.КОРОЛЕВА»


АРХИТЕКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МОДУЛЕЙ ICP DAs

серии I-7000





Самара 2009


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический

университет имени академика С.П.КОРОЛЕВА»


АРХИТЕКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МОДУЛЕЙ ICP DAs

серии I-700


Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний


Самара

Издательство СГАУ

2009

УДК 004.451.1(075)


Составители: А.В.Графкин, В.Г.Иоффе


Рецензент канд. техн. наук, доц. Л.С.З е л е н к о


Архитектура автоматизированных систем на основе модулей ICP DAS серии I-7000: метод. указания / сост. А.В.Графкин, В.Г.Иоффе. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2009. – 200 с.


Методические указания содержат описание структуры и программной модели модулей ICP DAS серии I7000. Приведена обобщенная структура автоматизированной системы, даны рекомендации по использованию модулей, а также примеры программ в среде Windows.

Методические указания предназначены для студентов специальности 230102 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления». Могут быть рекомендованы при проведении лабораторных работ по курсу «Интерфейсы автоматизированных систем обработки информации и управления», в курсовом и дипломном проектировании, а также преподавателям для подготовки и проведения практических занятий.

Указания подготовлены на кафедре информационных систем и технологий.


УДК 004.451.1(075)


© Самарский государственный

аэрокосмический университет, 2009

Общие сведения

В настоящее время все большее распространение получают автоматизированные системы на основе последовательных интерфейсов. Наиболее широко они используются в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) для сбора, обработки информации и управления территориально распределенными объектами.

АСУ ТП на базе последовательных интерфейсов по сравнению с традиционными централизованными системами имеют несколько преимуществ:

1. Существенная экономия кабельной продукции. Вместо километров дорогих кабелей, используемых для передачи аналоговой информации, требуется несколько сотен метров дешевой витой пары. Также сокращаются расходы на вспомогательное оборудование (кабельные каналы, клеммы, шкафы).

2. Повышение надежности системы управления. По надежности цифровой метод передачи данных намного превосходит аналоговый. Передача в цифровом виде малочувствительна к помехам и гарантирует доставку информации благодаря специальным механизмам, встроенным в протоколы промышленных сетей (контрольные суммы, повтор передачи искаженных пакетов данных). Повышение надежности функционирования и живучести АСУ ТП на базе промышленных сетей также связано с распределением функций контроля и управления по различным узлам сети. Выход из строя одного узла не влияет либо влияет незначительно на отработку технологических алгоритмов в остальных узлах. Для критически важных технологических участков, возможно дублирование линий связи или наличие альтернативных путей передачи информации. Это позволяет сохранить работоспособность системы в случае повреждения кабельной сети.

3. Гибкость и модифицируемость. Добавление или удаление отдельных точек ввода-вывода и даже целых узлов требует минимального количества монтажных работ и может производиться без остановки системы автоматизации. Переконфигурация системы осуществляется на уровне программного обеспечения и также занимает минимальное время.

4. Использование принципов открытых систем, открытых технологий, что позволяет успешно интегрировать в единую систему изделия от различных производителей.

5. Приближает мощность вычислительных средств к объекту управления.

6.Повышает живучесть всей системы за счет использования «горячей» замены, принципа автоконфигурации, дублирования критически важных узлов.

Снижение затрат при переходе на цифровые сети иллюстрирует рисунок 1.


Рис. 1. Снижение затрат при переходе на цифровые сети

Особенностью современного производства является тесное взаимодействие технологических (производственных) и информационных потоков.

В этих условиях существенно возрастает роль данных, собираемых на всех уровнях АСУ ТП. Требования, предъявляемые со стороны потребителей этой информации, все более ужесточаются в части объема, скорости и надежности получения данных, поэтому вопросы обеспечения коммуникаций становятся высокоприоритетными.

На рисунке 2 показана обобщенная сетевая структура организации информационного обмена на условном промышленном предприятии.





Рис. 2. Обобщенная структура информационных сетей

предприятия

Каждый уровень имеет свои особенности по виду передаваемой информации, среде передачи, ее объему, допустимому времени ожидания и доставки данных, требованиям к защите информации и так далее.

На уровне планирования (предприятия) данные, подготовленные при проектировании, пересылаются к рабочим местам. Для этого уровня характерны огромные объемы некритичной ко времени информации, но доступ к информации должен быть авторизован.

Для уровня управления производством характерным является апериодические сообщения относительно большого объема, адресованные различным подсистемам. Если обмен информацией выполняется в ходе технологического процесса, то могут быть введены ограничения на время обмена.

На цеховом уровне происходит обмен информацией между различными автономными центрами обработки и управления, объединенными общими глобальными задачами (например, обрабатывающие центры цеха). Здесь необходима синхронизация работы в режиме реального времени, что несовместимо с длинными пакетами передаваемых сообщений. Но требования к допустимым задержкам не такие жесткие, как на нижнем уровне.

Уровень периферийного оборудования (полевой) включает устройства, соответствующие данному технологическому процессу (датчики, исполнительные устройства, средства ввода/вывода). Задача этих устройств формировать и передавать информацию о состоянии производимого продукта и технологического процесса. Измеренные значения являются базисом для вмешательства в технологический процесс или управление.

Для разных технологических процессов виды измерения и управления полевого уровня могут существенно отличаться. Они могут быть цифровыми или аналоговыми, доступ может быть динамическим (короткие промежутки цикла опроса) или статическим, с циклическим и произвольным доступом, при этом необходимо учитывать появление критических результатов, которые должны обрабатываться с максимальной скоростью и так далее. Общим для данного уровня является: работа в реальном масштабе времени с ограниченным временем отклика, информация о событиях не отличается большим объемом, частая реконфигурация устройств, наличие интеллектуальных и неинтеллектуальных устройств, возможность работы с несколькими ведущими устройствами, длинные линии передачи, работа в условиях промышленных помех, повышенная достоверность передаваемой информации.

В соответствии с перечисленными задачами для разных уровней используются соответствующие сетевые технологии.

Для верхнего уровня наиболее широко применяется Ethernet и протокол TCP/IP.

На среднем и нижнем уровнях используют промышленные сети (fieldbus), к числу которых относятся Profibus, CANbus, Modbus и многие другие.

В настоящее время на рынке предлагается около 50 fieldbus-систем, и соответствующий рыночный сегмент растет примерно на 20% в год.

Принципы взаимодействия систем в сети описываются семиуровневой моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI, или модель ISO/OSI), разработанной Международной Организацией по Стандартам (International Standards Organization, ISO). Данная модель четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен выполнять каждый уровень. При этом уровни поддерживают интерфейсы с выше- и нижележащими уровнями.

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей, которые реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Заметим, что приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, в этом случае, при необходимости межсетевого обмена, оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней. Уровни модели OSI показаны на рисунке 3.


Рис. 3. Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI

При обращении пользовательского приложения с запросом к прикладному уровню модели (например, к файловому сервису), программное обеспечение указанного уровня формирует сообщение (message) стандартного формата, в которое помещает служебную информацию (заголовок) и, возможно, передаваемые данные. Затем это сообщение направляется представительному уровню. Представительный уровень добавляет к сообщению свой заголовок и передает результат вниз сеансовому уровню, который в свою очередь добавляет заголовок со служебной информацией данного уровня и т.д. Некоторые реализации протоколов предусматривают наличие в сообщении не только заголовка, но и концевика. Наконец, сообщение достигает самого низкого, физического уровня, который действительно передает его по линиям связи. Когда сообщение по сети поступает на другую машину, оно последовательно перемещается вверх с уровня на уровень. Каждый уровень анализирует, обрабатывает и удаляет заголовок своего уровня, выполняет соответствующие данному уровню функции и передает сообщение вышележащему уровню. При обозначении единицы обмена данными (сообщений) в стандартах ISO для протоколов любого уровня используется термин «протокольный блок данных»   Protocol Data Unit (PDU). Кроме этого, часто используются такие названия как кадр (frame), пакет (packet), дейтаграмма (datagram).

Модель ISO/OSI определяет функции уровней следующим образом:

Физический уровень. Уровень связан с передачей битов по физическим каналам, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных: полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие. На данном уровне определяются характеристики электрических сигналов, такие как требования к фронтам импульсов, уровням напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Также стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта.

Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером. Повторители являются единственным типом оборудования, которое работает только на физическом уровне.

Примером протокола физического уровня может служить спецификация 10Base-T технологии Ethernet, которая определяет в качестве используемого кабеля неэкранированную витую пару категории 3 с волновым сопротивлением 100 Ом, разъем RJ-45, максимальную длину физического сегмента 100 метров, манчестерский код для представления данных на кабеле, и другие характеристики среды и электрических сигналов.

На физическом уровне модели ISO/OSI часто находят применение интерфейсы:

  • EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 – механические/электри-ческие характеристики несбалансированного последовательного интерфейса;

  • EIA-RS-422/449, CCITT V.10   механические, электрические и оптические характеристики сбалансированного последовательного интерфейса;

  • RS-485;

  • IEEE 802.3   Ethernet;

  • IEEE 802.5   Token ring.

Канальный уровень. Задачей физического уровня является пересылка битов. При этом не учитывается, что в некоторых сетях, в которых линии связи используются (разделяются) попеременно несколькими парами взаимодействующих компьютеров, физическая среда передачи может быть занята. Поэтому одной из задач канального уровня является проверка доступности среды передачи. Другой задачей канального уровня является реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Для этого на канальном уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами (frame). Канальный уровень обеспечивает корректность передачи кадра, помещая специальную последовательность бит в начало и конец каждого кадра, чтобы отметить его, а также вычисляет контрольную сумму, суммируя все байты кадра определенным способом и добавляя ее к кадру. Когда кадр приходит, получатель снова вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с контрольной суммой из кадра. Если они совпадают, кадр считается правильным и принимается. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка.

В локальных сетях протоколы канального уровня используются компьютерами, мостами, коммутаторами и маршрутизаторами. В компьютерах функции канального уровня реализуются совместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов.

Наиболее часто используемые на канальном уровне протоколы включают:

  • HDLC для последовательных соединений;

  • IEEE 802.2 LLC (тип I и тип II) обеспечивают MAC для сред 802.x;

  • Ethernet;

  • Token ring;

  • FDDI;

  • X.25;

  • Frame relay.

Сетевой уровень. Протокол канального уровня обеспечивает доставку данных между любыми узлами только в сети с соответствующей типовой топологией. Это очень жесткое ограничение, которое не позволяет строить сети с развитой структурой, например, сети, объединяющие несколько сетей предприятия в единую сеть, или высоконадежные сети, в которых существуют избыточные связи между узлами. Для того чтобы с одной стороны сохранить простоту процедур передачи данных для типовых топологий, с другой допустить использование произвольных топологий, вводится дополнительный сетевой уровень. На этом уровне используется более узкое понятие «сеть». В данном случае под сетью понимается совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенный для этой топологии. Таким образом, внутри сети доставка данных регулируется канальным уровнем, а доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень. Сообщения сетевого уровня принято называть «пакетами» (packet). При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие «номер сети». В этом случае адрес получателя состоит из номера сети и номера компьютера в этой сети.

Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор   это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основе пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Для того чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, нужно совершить некоторое количество транзитных передач (hops) между сетями, каждый раз выбирая подходящий маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.

Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией, и ее решение является главной задачей сетевого уровня. Эта проблема осложняется тем, что самый короткий путь не всегда самый лучший. Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных по этому маршруту; оно зависит от пропускной способности каналов связи и интенсивности трафика, которая может изменяться с течением времени. Некоторые алгоритмы маршрутизации пытаются приспособиться к изменению нагрузки, в то время, как другие принимают решения на основе средних показателей за длительное время. Выбор маршрута может осуществляться и по другим критериям, например, надежности передачи.

На сетевом уровне определяется два вида протоколов. Первый вид относится к определению правил передачи пакетов с данными конечных узлов от узла к маршрутизатору и между маршрутизаторами. Именно эти протоколы обычно имеют в виду, когда говорят о протоколах сетевого уровня. Однако часто к сетевому уровню относят и другой вид протоколов, называемых протоколами обмена маршрутной информацией. С помощью этих протоколов маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений.

Протоколы сетевого уровня реализуются программными модулями операционной системы, а также программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.

Примерами протоколов сетевого уровня являются:

  • протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP;

  • протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell;

  • X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2);

  • CLNP - сетевой протокол без организации соединений.

Транспортный уровень. На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Хотя некоторые приложения имеют собственные средства обработки ошибок, существуют и такие, которые предпочитают сразу иметь дело с надежным соединением. Работа транспортного уровня заключается в том, чтобы обеспечить приложениям или верхним уровням стека, прикладному и сеансовому, передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное   способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется с одной стороны тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней, а с другой стороны, этот выбор зависит от того, насколько надежной является вся система транспортировки данных в сети. Так, например, если качество каналов передачи связи очень высокое, и вероятность возникновения ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней невелика, то разумно воспользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не обремененных многочисленными проверками, квитированием и другими приемами повышения надежности. Если же транспортные средства изначально очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум средств обнаружения и устранения ошибок с помощью предварительной установки логического соединения, контроля доставки сообщений с помощью контрольных сумм и циклической нумерации пакетов, установления тайм-аутов доставки и т.п.

Начиная с транспортного уровня, все вышележащие протоколы реализуются программными средствами, обычно включаемыми в состав сетевой операционной системы. В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы:

  • TCP и UDP   протокол управления передачей (стек TCP/IP);

  • SPX   упорядоченный обмен пакетами (стек Novell);

  • NCP   Netware Core Protocol;

  • TP4   протокол передачи класса 4.

Сеансовый уровень. Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом для того, чтобы фиксировать, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации. Последние позволяют вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке, вместо того, чтобы начинать все с начала. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он редко реализуется.

Уровень представления. Обеспечивает гарантию того, что информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы, будет понятна прикладному уровню в другой. В случаях необходимости уровень представления выполняет преобразование форматов данных в некоторый общий формат представления, а на приеме, соответственно, выполняет обратное преобразование. Таким образом, прикладные уровни могут преодолеть, например, синтаксические различия в представлении данных. На этом уровне может выполняться шифрование и дешифрование данных, благодаря которому секретность обмена данными обеспечивается сразу для всех прикладных сервисов. Примером такого протокола является протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает секретный обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня стека TCP/IP.

Прикладной уровень. Прикладной уровень   это в действительности просто набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также организуют свою совместную работу, например с помощью протокола электронной почты. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением (message).

К числу наиболее распространенных протоколов верхних уровней относятся:

  • FTP   протокол передачи файлов;

  • TFTP   упрощенный протокол передачи файлов;

  • X.400   электронная почта;

  • Telnet;

  • SMTP   простой протокол почтового обмена;

  • CMIP   общий протокол управления информацией;

  • SNMP   простой протокол управления сетью;

  • NFS   сетевая файловая система;

  • FTAM   метод доступа для передачи файлов.

Следует отметить, что модель OSI представляет хотя и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, сервисами, предоставляемыми на верхних уровнях и прочими параметрами.


1. промышленные Интерфейсы

1.1. Интерфейс RS-485

Стандарт RS-485 регламентирует только электрические характеристики, а не программную платформу. Поэтому, пользователем может быть определен любой протокол передачи данных. Основными достоинствами является простота реализации, помехозащищенность, высокая скорость передачи данных, теоретически неограниченная длина шины и количество абонентов интерфейса, а также возможность самостоятельного определения протокола передачи.

Стандарт RS-485 был разработан двумя ассоциациями производителей: Ассоциацией электронной промышленности (EIA   Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA   Telecommunications Industry Associastion). EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA-485» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов. На сегодняшний день, различные расширения стандарта RS-485 охватывают широкое разнообразие приложений. Ниже приведены основные характеристики стандарта RS-485.

Основная топология – шина. Возможны и другие топологии, в которых шина используется как элемент иерархической структуры.

Направление передачи – полудуплексное. Для организации дуплексного обмена используются две независимые шины RS-485, работающие в симплексном режиме.

Информация передается в коде NRZ c использованием дифференциальных сигналов.

Количество передатчиков/приемников – 32/32.

Основной режим работы – Master-Slave. Возможна работа с несколькими ведущими устройствами, но должны быть предусмотрены средства арбитража, требования к которым отсутствуют в стандарте.

Наиболее часто используется метод маркерного доступа или распределение времени работы ведущих устройств на основании определенного расписания.

Максимальная скорость обмена   10 Мбит/сек (на длине линии 10м). Возможна работа на больших скоростях. Приемопередатчик ISO485, ADM 1485 могут работать на скоростях до 30 Мбит/с.

Увеличение длины линии связи и количества подключаемых устройств может быть обеспечено за счет использования повторителей шины (репитеров) или увеличения входного сопротивления приемников.

Допустимая нагрузка передатчика RS-485 количественно определяется в терминах единичной нагрузки, которая соответствует входному сопротивлению одного стандартного приемника RS-485 (12 кОм). Cстандартный передатчик RS-485 может управлять 32 единичными нагрузками (32 параллельных 12-килоомных нагрузки). Однако для некоторых приемников RS-485 входное сопротивление является более высоким   48 кОм (1/4 единичной нагрузки) или даже 96 кОм (1/8 единичной нагрузки) и, соответственно, к одной шине могут быть подключены сразу 128 или 256 таких приемников. Возможно подключение любой комбинации типов приемников, если их параллельное сопротивление не превышает 32 единичных нагрузки (т.е. суммарное сопротивление не меньше 375 Ом).

В качестве линии связи может использоваться обычный провод (с экраном или без экрана), экранированная или неэкранированная витая пара с заданным волновым сопротивлением (обычно 120 Ом).

Протоколы обмена определяются особенностями канального уровня используемой сети. Единицей обмена, как правило, является 10 или 11-битовая посылка, соответствующая асинхронному формату (стартовый бит, байт данных, необязательный дополнительный бит, стоповый бит). На этой основе могут формироваться кадры (фреймы) различной длины.

Информация может быть закодирована ASCII-кодом, недостатком которого является повышенная длина кадра и необходимость преобразования двоичного кода в ASCII-код и наоборот, или на основе различных способов кодирования двоичной информации.


1.2. Интерфейс RS-422

Интерфейс RS-422 относится к классу дуплексных интерфейсов. Прием и передача выполняются по двум парам проводов. На каждой паре проводов должен быть только один передатчик, который может обслуживать до 10 приемников. Остальные характеристики аналогичны RS-485.

Элементы RS-485 обратно совместимы и взаимозаменяемы со своими двойниками из RS-422, однако передатчики RS-422 не должны использоваться в системах на основе RS-485, поскольку они не могут управлять направлением передачи по шине.

Сравнительные электрические характеристики интерфейсов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Электрические характеристики RS-485 и RS-422

Интерфейс

RS-422

RS-485

Тип сигнала

Дифференциальный

Дифференциальный

Допустимое число приемников(Tx) и передатчиков (Rx)

1 Tx, 10 Rx

32 Tx, 32 Rx

Максимальная длина кабеля

1200 м

1200 м

Максимальная скорость передачи данных

10 Мбит/с

10 Мбит/с

Минимальный выходной диапазон передатчика

± 2 В

± 1.5 В

Максимальный выходной диапазон передатчика

± 5 В

± 5 В

Максимальный ток короткого замыкания передатчика

150 мА

250 мА

Сопротивление нагрузки Tx

100 Ом

54 Ом

Чувствительность по входу Rx

± 200 мВ

± 200 мВ

Максимальное входное сопротивление Rx

4 кОм

12 кОм

Диапазон напряжений входного сигнала Rx

± 7 В

от -7 В до +12 В

Уровень логической единицы Rx

> 200 мВ

> 200 мВ

Уровень логического нуля Rx

< 200 мВ

< 200 мВ
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації