V35接口设计

V.35接口 1. 概述 V.35建议是60KHZ～108MHZ载波集群的48kbit/s宽带MODEM设备，该建议已于1994被删除，原来意义的设备早已不再应用，而沿用V.35电气特性的设备接口却在大量应用。 2. V.35转接电缆线序标准 信号名称 信号方向 孔形/针形M34插头DCE DCE电缆 DTE电缆 CGND (Chasis Ground) 外壳地 A 1 1 SGND (Signal Ground) 信号地 B 7 7 RTS (Request To Send) 请求发送 DCE←DTE C 4 CTS (Clear To Send) 清除发送 DCE→DTE D 5 DSR (Data Set Ready) 数据装置准备好 DCE→DTE E 6 DCD (Data Carrier Detector) 载频检测 DCE→DTE F 8 DTR (Data Terminal Ready) 数据终端准备好 DCE←DTE H 20 RXDA (Received Data A) 接受数据A DCE→DTE R 3 2 RXDB (Received Data B) 接受数据B DCE→DTE T 16 14 RXCA (Received Clock A) 收时钟A DCE→DTE V 17 21 RXCB (Received Clock B) 收时钟B DCE→DTE X 9 22 TXDA (Tansmitted Data A) 发送数据A DCE←DTE P 2 3 TXDB (Tansmitted Data B) 发送数据B DCE←DTE S 14 16 TXCA (Tansmitted Clock A) 发时钟A DCE→DTE Y 15 18 TXCB (Tansmitted Clock B) 发时钟B DCE→DTE AA 12 19 SCTEA (Received Clock A) 发时钟A DCE←DTE U 24 SCTEB (Received Clock B) 发时钟B DCE←DTE W 11 DCE、DTE电缆识别 DCE←DTE 空 25连接7 信号输出高电平TTL（限流5MA） DCE←DTE 供其他针     信号输出低电平TTL（限流5MA） DCE←DTE 供其他针     DCE、DTE电缆识别 DCE←DTE 空 25连接7           3. V.35接口电平 其一为平衡型的V.35接口电平，工作电压为0.55V±20%，即0.44V至0.66V。设缆线上的正、反相电压分别为Va和Vb，则Va > Vb 时，表示逻辑“0”， Va < Vb 时，表示逻辑“1”。业务数据和时钟在V.35模式时为V.35电平，它们是RXDA、RXDB、TXDA、TXDB、RXCA、RXCB、TXCA、TXCB、SCTEA、SCTEB。 其二为非平衡型的V.24接口电平，工作电平 3V ≤∣V∣≤ 15V，并要求表示逻辑“1”的电平≤-3V，表示逻辑“0”的电平≥+3V。V35的握手信号电平在任何情况下都统一为V.24电平,它们是CTS、DSR、DCD、DTR、RTS。 原来制定控制握手信号是基于MODEM呼叫处理的，但在专线接入中可以简化处理握手接续过程，保持必要的握手信号处于有效激活状态即可。 4. V.35接口功能框图 5. V.35接口测试方法 5.1. 负载端总直流电阻(DCE时，测103、113、105、108；DTE时，测104、114、115、106、107、109)测试方法： 1） 将103或113（DTE时为104、114、115）的A、B线短接（？），按图所示连接； 2） 外加电压Em=3 ~ 5V，测量Em电压和电流I，计算RL＝Em/I，RL应在100Ω±40Ω范围内； 3） 以同样的方法测试105、108（DTE时为106、107、109），RL应在3KΩ ~ 7KΩ范围内；（实际为悬空，不测） 5.2. 控制电路负载端开路电压（DCE时，测105、108；DTE时，测106、107、109）测试方法：（实际为悬空，不测） 按图所示连接，测量105和108（DTE时为106、107、109）的电压EL；| EL | 应小于2V。 5.3. 控制电路发生器开路电压和负载能力（DCE时测106、107、109；DTE时，测105、108）测试方法： 1） 按图所示连接，打开K2，测量106、107、109（DTE时为105、108）的电压V0，|V0|应小于25V； 2） 合上K2，使被测电路输出端与电路102之间接入负载电阻RL（分别为3KΩ，7KΩ），电压表测得RL两端的电压|VL|值应小于15V，大于5V； 5.4. 发生器短路端子（A、B）和电路102之间的电阻测量（DCE时，测104、114、115；DTE时，测103，113）测试方法： 1） 按图所示连接，将104的A、B端子短接，电压表量出和102之间的电压，测得电压值为V1； 2） 将104和102之间连一个电位器W，调节W的阻值，用电压表量104和102之间的电压，得到电压值V2 ，当V2 = V1/2时，测量W的阻值应在150±50Ω之间；（在B120的标准里是150±30Ω） 3） 以同样的方法测量114、115； 4） DTE时测试103，113。 5.5. 发生器输出端接100欧负载电阻时的直流偏置电压和输出电压测量（DCE时，测试104、114、115；DTE时，测103、113） 1） 直流偏置电压（此项E3300的检测里没有，但B120的检测报告里有） 测试方法： a) 按图所示连接，在104的A、B线之间接100欧电阻R，测量A（或B）线与102之间的电压的算术平均值应不大于0.6V； b) 以同样的方法测量114，115； c) DTE时，测量103，113； 2）输出电压 测试方法： a） 按图所示连接，在104（DCE）或103（DTE）的A、B线之间接100欧电阻，将104设为不通，即其输出的数据为全0或全1，量A、B线之间的电压的绝对值应为0.55±0.11V之间。114、115（DTE时为113）等定时信号如果能被控制为没有输出，也可以用这种方法测试； b） 如果114、115（DTE时为113）定时信号不能被控制为没有输出，可以用示波器测量A、B线之间的电压幅度应在1.1±0.22V之间； 5.6. 码元定时周期测量（DCE时，测试114、115；DTE时，测试113）测试方法： a） 按图所示连接，用频率计测试114和115（DTE时为113）的频率，Δf/f0≤1×10-4，Δf为实测时钟频率与标称频率f0的绝对偏差；f0为标称时钟频率； 6. RS232、RS422与RS485接口标准 6.1. RS-232、RS-422与RS-485的由来 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。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10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s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。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。 6.2. RS-232串行接口标准 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见表1。 6.3. RS-422与RS-485串行接口标准 RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。 通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。 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。图5是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。其DB9连接器引脚定义。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力为10×4k+100Ω（终接电阻）。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/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。 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。在矩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。 RS-422有关电气参数见表1 。