01 сентября 2001

Железо

                                         
                                         
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ СОПРЯЖЕНИЯ
для персонального компьютера   
типа IBM РС                    
                                         
  Ю.В.Новиков                            
  О.А.Калашников                         
  С.Э.Гуляев                             
________________________________________ 
                                         
              Глава 4                    
                                         
     РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ СОПРЯЖЕНИЯ     
             ДЛЯ RS-232С                 
                                         
4.2 Схемотехника преобразователей уровня 
                                         
  В  зависимости от требований , предъяв-
ляемых к проектируемой системе , преобра-
зователи  уровня могут быть выполнены са-
мыми различными способами .              
  Так  , когда требуется передача и прием
всего лишь  одной  пары  сигналов ( TxD и
RxD  )  ,  и желательно иметь возможность
быстро   восстановить   работоспособность
системы  в  случае  выхода  ее из строя ,
можно  применить передатчик , выполненный
на дискретных компонентах ( рис. 4.2 ) . 
  Функционирование схемы вряд ли нуждает-
ця в комментариях , а транзисторы КТЗ15 и
КТЗб1  , как правило , являются непремен-
ным атрибутом любой лаборатории .        
  Для простейшего приемника сигналов пос-
ледовательного  порта вообще не требуется
никаких дополнительных схем кроме входных
ограничителей уровня и инвертора , но все
же неплохо , если приемник будет обладать
некоторым гистерезисом . Вполне пригодная
к  использованию   схема   приведена   на
рис. 4.3 .                               
  Часто однако случается , что применение
дискретных   элементов  является  нежела-
тельным  , а если к тому же требуется на-
личие   более  двух  сигналов  последова-
тельного  интерфейса , то лучшим решением
может оказаться использование специализи-
рованных  интерфейсных  интегральных мик-
росхем преобразователей уровня , например
IFC1488   ( KPSS9ИП19 )   и   IFC1489    
( KPSS9ИП20 ) ,представленных на рис. 4.4
и рис. 4.5 .                             
  Выходы  микросхемы IFC1488 имеют после-
довательно включенные резисторы номиналом
300  Ом  и обеспечивают биполярные уровни
Uвых  +/- 6В . По  информационным  входам
( RxD ) микросхема обладает гистерезисом,
положение  которого определяется напряже-
нием , поданным через токоограничительный
резистор на выводы " g ". Допускается ос-
тавлять эти выводы неподсоединенными .   
  Микросхемы KPSS9ИП19 и ИП20 выпускаются
в настоящее время белорусским объединени-
ем " Интеграл " ( г. Минск ) .           
  С  точки  зрения  разработчика цифровой
аппаратуры  , очевидным недостатком обоих
типов  преобразователей  уровня  является
необходимость  наличия  источника двухпо-
лярного напряжения питания +/- 12 В .    
                                         
  Обойтись  без дополнительных источников
питания  возможно  ,  применив специально
разработанные  для этой цели интерфейсные
микросхемы . Широкая гамма таких кристал-
лов выпускается известной фирмой MAXIM . 
  Они содержат преобразователь напряжения
+5 В в напряжение +10 В ( генератор + ум-
ножитель напряжения ) , инвертор ( преоб-
разующий  напряжение  +10  В  в  -10  ) и
собственно  преобразователи уровня сигна-
лов    последовательного   интерфейса   .
Большинство из них требуют дополнительных
элементов  ( необходимы внешние конденса-
торы  ) , что не является чрезмерной пла-
той за преимущества их применения .      
                                         
  В  заключении  обзора  преобразователей
уровня  представляется полезным упомянуть
о еще одной схеме , которая может оказать
помощь  в случае , если требуется обеспе-
чить   связь  при  значительном  удалении
обслуживаемого  объекта  от  компьютера с
сохранением в качестве порта ввода-вывода
стандартного последовательного  интерфей-
са  . Это схема ( рис. 4.9 ) преобразова-
теля  RS-232С - " токовая петля 20 ма " ,
осуществляющая  к  тому же гальваническую
развязку  компьютера  от объекта управле-
ния .                                    
  Отметим  ,  что гальваническая развязка
бывает  крайне необходима при сколько-ни-
будь значительном расстоянии между любыми
объектами  ,  соединяемыми  электрическим
кабелем  .  В подобных ситуациях известны
довольно  многочисленные случаи выхода из
строя компьютеров , которые были заземле-
ны  ,  но  находились в разных комнатах .
Измерения  токов  ,  текущих  по нулевому
проводу соединительных кабелей , дают та-
кие  сумашедшие  величины  ,  как 2-3 A ,
несмотря на то , что оба конца этого про-
вода вроде бы заземлены .                
  Данная схема ( рис. 4.9 )  обеспечивала
связь компьютера с удаленным контроллером
при  длине  кабеля около 2 км на скорости
38400  бит/сек . Очевидно для двухнаправ-
ленной  связи приемная и передающая части
должны быть подключены к обоим концам ка-
беля .                                   
                                         
 * Нумерация глав и рисунков как в источ-
нике .                                   
   __________________________________    
                                         
Pantera>В приложении жорнала вы найдете  
три экранных файла представляющие из себя
принципиальную схему RS232.А также разпи-
новку микрухи относящуюся к порту.