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RS232型多串行通道单纤光端机的设计与实现

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RS232型多串行通道单纤光端机的设计与实现
2020-11-11 16:52:08 阅读:13 发布人:纵横智控

前言:

为有效延长数据的传输距离,解决电缆传输数据时电磁辐射、防电磁干扰、点对点设备间不共地、抗雷击以及信 道资源共享等难题,采用多协议串行通信控制器Intel82530和单纤双向 TTL光收发一体模块设计了多串行通道单纤光端 机。设计中,谋求了硬、软件规模最佳平衡点。对产生通信误差的原因进行分析,通过计算,选取合适的晶体振荡器,控制了 多串行通道单纤光端机的通信误差,对常用的通信速率可获得准确的波特率。多串行通道单纤光端机可广泛应用于将串行 数据远传至异地的单芯光纤的点到点连接,它克服了电缆传输数据的弊端,提高了数据的可靠性,同时也减少了有色金属和 信道资源的消耗。

经过多年的发展与不断完善,计算机和通信技术日 趋成熟。随着网络技术在诸多领域的广泛应用,越来越 多的信息需要安全可靠高速地在各类系统间传递。 光纤通信技术的产生,打破了电缆的束缚,使数据更安 全、更可靠、更高速地远距离传输成为现实。而且光纤 通信一经问世,便以其传输可靠、无电磁泄露、不受电磁 干扰、高速率、价格低廉等独有的特点迎得了人们的青 睐。光纤通信技术的发展正方兴未艾。光纤通信技术 与成熟的串行通信技术相结合,给串行通信技术的应用 注入了新的生机与活力。20世纪80年代,Intel公司推 出的Intel82530串行通信控制器,是一款非常成熟的串行通信控 制 器。由 于 其 具 有 设 计 合 理、性 能 稳 定 可 靠、性价比高以及与微处理器接口电路简单等诸多优 点,始终深受广大通信接口硬件设计人员的喜爱。本 文给出了基于三片Intel82530串行通信控制器和单纤 双向 TTL光收发一 体 模 块设 计 的 五 个 串 行 通 道 的 多串行通道单纤光端机的设计实例及软件设计思想与 流程。

1 多串行通道单纤光端机的工作原理 以点对点通信方式传输数据时,在距离较远的情况 下,通常需要一条专用话音线路以及一对调制解调器来 连接 两 台 计 算 机;距 离 较 近 时,采 用 NULL MODEM 电缆进行连接。由于电缆具有容抗特性,对传输的数字 信号起到了平滑滤波的作用。距离越远,速率越高,容 抗对数据波形影响越大。这将导致数据波形发生畸变,严重时可导致数据传输失败。为了保证有效的数据传 输,必须在距离、速率间进行取舍。速率越高、传输距离 越近;速率越低、传输距离越远。 

用多串行通道单纤光端机传输串行数据时,可在不 影响数据传 输 速 率 的 情 况 下,有 效 提 高 数 据 的 传 输 距 离,它的距离极限就是光纤传输的极限。同时较好地解 决了电缆传输数据时电磁辐射、防电磁干扰、点对点设 备间不共地、抗雷击等难题。多个串行通道共用一根光 芯进行传输,提高了数据的可靠性,同时也降低了设备 量,减少有色金属以及信道资源的消耗。 

多串行通道单纤光端机的工作原理如图1所 示。 多串行通道单纤光端机将接收到的多个串行通道的数 据分别打包贴标签后由光纤数据收发通道发送到对端 的多串行通道单纤光端机,该光端机接收后,根据数据 包的标签将数据送到相应串行通道的发送队列发送出 去。这样就完成了一个方向上的数据传输。多串行通 道光端机支持全双工,一对光端机间的数据可同时双向 传输。

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