基于FPGA的LVDS+RS422远距离高速通信设计与实现

针对高速信号远距离传输时存在数据可靠性下降的问题,文中设计了一种基于FPGA的软硬件结合的长线传输方案。该系统在数据传输过程中,采用NI公司的LVDS串化器芯片SN65LV1023A和SN65LV1024B作为发送与接收芯片。驱动器和均衡器的配合使用,减少了信号衰减,同时增加了电路的驱动能力和信号传输距离。在指令传输与状态反馈的电路中采用RS422通信协议,并加入保证传输可靠性的隔离芯片,极大地简化了电路。在软件方面为提高抗干扰能力,添加了8B/10B编码、指令的三判二机制和校验字,降低了误码率,提高了传输稳定性。经验证,此设计可在90 m电缆以320 Mbit/s速率零误码传输。

RS422/485数据传输接口芯片故障原因分析

在现代通信中,虽然并行通信方式能够达到很高的数据传输速率,但接口关系复杂,需要较多的数据芯线,且在传输距离较远时容易因线路噪声干扰而出现误码,因此并不适合远距离通信。串行通信使用的硬件及接口较简单,通常采用差分信号方式以减少接收端信号误码率,在传输速率能满足系统设备使用要求的前提下,可有效解决数据的远距离传输并降低通信线路的复杂性。本文针对某系统在实际应用过程中信号传输板上用于差分信号收发的MAX489芯片故障率高的情况,对故障现象和设备使用情况进行原因分析,提出了具体的解决措施,并通过试验对改进效果进行了验证。

基于RS422的高可靠性串行通信接口设计

近年来,随着国内航空器的快速发展,串口通信是目前机载设备中最常用的数据传输方式,在航空计算机技术的发展过程中扮演着不可或缺的角色。其中,RS422串口通信凭借全双工、速率快、成本低的优势在航空器的制造中广泛使用。然而,随着机载设备对于数据传输的要求越来越高,传统的RS422总线采用单余度收发接口进行源端和目的端的数据交互,难以保证数据收发的可靠性。此外,随着航空技术的快速发展,机载设备面临着交联系统越来越复杂、数据量越来越多,当通信出现故障时,往往面临故障复杂、故障难定位等问题,因此,传统的单余度串行接口难以保证设备通讯的可靠性。针对上述问题,提出了一种高可靠性串行通信接口,可显著提高产品正常运行中的可靠性和可维护性。

一种提高RS422/RS485可靠性通信方法的研究

对航母配载导弹进行功能测试时,必须采集存储导弹发射和飞行过程中的制导信号。制导信号分别采用RS422接口和RS485接口来实现数据的接收、编帧及转发功能。针对数据接收时出现的丢数、错数问题,详细分析了错误原因并总结出了波特率容限与采样时钟、采样点位置的关系。使用VHDL编程优化波特率容限,并在数据帧中添加汉明码进行差错控制。经过仿真和实际验证,实现了波特率不完全匹配时制导信号的低误码率通信,大大提高了设备间通信的准确性与可靠性,为导弹准确打击和安全飞行的性能提供了保障。

基于PCI总线的RS422并行数据接口

介绍一个基于PCI总线的RS422并行数据接口。改接口用于高速获取具有14位并行RS422接口设备输出的数据,叙述了PCI总线数据获取的方法、芯片的性能和应用及软硬件设计思想。

一种基于RS485/RS422的多速收发器的设计

设计了一种基于RS485/RS422通信协议的多速收发器。该收发器可选择三种通信速度,并对应不同的通信距离,具有失效保护、过温过热保护、热振荡保护、迟滞比较、限摆率、短路电流限制和通信编码纠错等功能,能有效防止EMI的影响,总线上可以同时驱动256个负载。测试结果表明,在通信速度为10 Mb/s,500 kb/s和115 kb/s时,上升时间分别为33 ns,663ns和2580 ns,摆率满足RS485/RS422协议要求。该收发器已经成功批量生产,大大扩宽了RS485/RS422协议芯片的应用范围。

星型拓扑RS422信号传输特性研究

为了保证传输信号的完整性并降低数据传输的误码率,标准推荐的RS422信号级联拓扑形式为链式结构,并明确不推荐星型结构和环型结构拓扑。从传输线理论和RS422信号传输特性入手分析,通过合理的电路参数匹配设计,比较论述不同参数对信号质量的影响。通过实际电路测试试验验证,给出了一种满足工程应用的RS422星型拓扑结构及电路匹配参数选取方法,并给出了推荐使用条件和限制条件,对工程实践中需要使用星型拓扑连接方式的应用具有一定的指导作用和借鉴意义。

基于RS422接口的CAN设备智能数据检测节点

为了实现通过RS422接口的串口软件检测CAN设备的目的,设计了一种基于RS422接口的CAN设备智能数据检测节点。该节点以单片机芯片MSP430F2274和CAN控制器芯片MCP2515为基础进行了硬件设计,使用IAR软件和C语言编写了串口处理程序和CAN总线数据收发及检测程序,并将程序烧制到单片机内部。对某CAN设备进行的检测实验结果表明,该节点可在上位机中使用通用串口软件界面进行操作,实时反映CAN设备状态的检测功能。

机载计算机RS422A通讯的软硬件设计与实现

RS422A、RS485等异步串行通讯技术广泛应用于机载计算机实时控制系统,提高了飞机的可维护性和可扩展性。为使其稳定工作,不仅需要可靠硬件平台,还需严密的软件算法。文中描述了某机载计算机为实现与多个设备进行实时异步串行通讯,设计了统一的硬件平台,并根据每个设备不同的通讯协议,给出了不同的软件算法,重点阐述了软件设计及原理。根据该原理研制的产品已经过试验、联试和用户使用,证明其工作可靠、性能良好。

基于PXI总线RS422数据通信卡WDM驱动程序设计

以基于PXI总线RS422数据格式通信卡的设计为例,介绍PXI总线在目前高速数据通信中的一种应用及Windows2000/XP下WDM设备驱动程序的运行机理和编程要点;针对开发调试工具DriverStudio给出了基于一定实时性要求的驱动程序实例,重点讨论了驱动程序设计中的中断处理实现及与Win32应用程序异步通信等关键问题;实验结果表明,多线程技术和中断传输方式相结合,实时响应速度有了显著提高,满足了系统要求。

KAM500机载采集RS422总线数据处理技术研究

RS422总线数据通信协议和内部数据结构灵活,是航空系统中应用较为广泛的总线类型之一。为了解决RS422总线数据处理问题,基于某飞机平台试飞,研究了采用KAM500采集记录器情况下RS422总线数据处理各个环节的关键技术问题,详述了该总线数据处理的方法和原理。经该飞机平台试飞多个架次验证显示该方法正确可靠,为此类总线的数据处理提供了普遍适用的可参考的思路和方法。

基于FPGA的以太网-RS422转换器设计

在遥测系统中,许多采集、存储、测试设备采用RS422作为数据通信接口,为了通过计算机以太网接口分析遥测设备获取的各类参数,设计了一种基于FPGA的以太网接口-RS422接口转换器,介绍其硬件电路设计方案及相关设计细节、具体描述了2种接口和二者相互衔接的逻辑实现流程。利用W5300芯片和DS26C31/32芯片实现以太网接口和RS422接口。通过FPGA编程实现2种接口的速率匹配、格式转换。RS422数据包设计合理高效,其接口速率可达到10 Mb/s。该转换器已成功应用于多个系列的测试系统中,验证了其可靠性。

RS422高速串行通信在AT91RM9200上的实现

针对当前专用RS422设备不能直接移植到AT91RM9200上的问题,利用AT91RM9200芯片上的USART模块,设计开发了RS422高速串行通信模块及其硬件接口电路,并设计了该模块的软件。文中通信模块软硬件的设计,解决了RS422在AT91RM9200上直接移植的问题。在本通信模块的软件设计中,引入了快速CRC冗余校验算法,极大地降低了误码率,提高了通信的可靠性。目前该模块已成功应用于某型导弹导引头等效器的设计中。

USB、RS232/RS422接口转换电路的设计

由于USB接口正逐步替代传统的RS232接口成为PC机的标准接口,USB接口转换电路的设计就很有必要。采用Silicon公司高集成度的USB-UART桥接器件CP2102,辅以简单的外部电路,实现了RS232/RS422接口与USB接口转换电路的设计。其中在详细介绍CP2102结构和特性的基础上,给出了接口转换的硬件电路图,最后简单介绍了转换器的工作原理。

基于RS422+SRIO高速长线通信的设计与实现

在进行飞行试验时,为解决大容量数据在传输过程中传输距离不足且传输可靠性差的问题,提出了一种基于ZYNQ的“RS422+SRIO”的数据传输方案。设计通过RS422接口电路实现对遥测组合上行指令下发及下行状态返回;并通过SRIO接口,使用Xilinx的SRIO IP核,再经过光模块连接光缆实现远距离数据发送和接收。为了防止电磁干扰导致串口接收信号的高低电平误判,增加串口精准采样软件设计,保证串口接收信号的可靠性,并在PS接收串口回传数据时使用DMA+乒乓操作的缓存方式,解决串口回传数据易丢失的问题。经大量试验验证,该方案能够通过RS422接口实现指令精准下发和状态数据的零误码接收;以及在15 km光缆连接的条件下,SRIO接口实现444.44 MB/s的零误码可靠性传输。

RS422通信在DNC控制系统中的应用

介绍了为三面打孔机用DNC控制系统开发的PC机用RS4 2 2通信板 ,以及它的通信协议。该DNC系统已经应用于浙江华能数控研究所的三面打孔机中 。

RS422总线数据野值剔除方法研究

RS422总线是航空系统中应用较多的总线类型,在对数据原码进行物理量解析环节该总线经常遇到数据频繁出现野值的情况:为了解决此类问题,文中以某型机某RS422总线数据解析中野值剔除为例,给出了这类问题在工程应用中普适的解决方法和思路,即深入研究数据通信协议并深度分析数据结构后结合野值产生的规律,定位野值产生的原因。为此类总线数据处理提供了可参考的思路和方法。

RS422/RS485总线模型分析与应用

RS422/RS485总线以其结构简单、价格低廉等特点在工业数据通信系统中得到广泛的应用。但在实际工程应用中,用户在根据实际情况自行设计时,该总线却常常给实际应用带来许多问题。文章从信号处理的角度入手,并利用传递函数的概念,建立了RS422/RS485总线的信号分析模型,并根据该模型设计了一个具有抗干扰、防雷击的通信硬件电路。

RS422/RS485网络的无极性接线设计

给出一种RS422/485网络中,模块可以接收任意极性直流供电和总线信号的设计方法。该方法允许将2根信号线或直流电源线在传输途中任意极性续接,容忍了布线施工中的反接差错,使工程施工大为方便。

基于可编程逻辑阵列的RS232至RS422的串行口扩展电路

介绍了利用可编程逻辑阵列把1路RS232扩展至4路RS422的串行口电路设计方法。该扩展电路不占用PC系统资源 ,同时具有结构简单 ,使用方便 ,通用性和可补性强等特点 ,可广泛应用于主从式多机通讯系统中。