3.3V UART sinyalleri için maksimum kablo uzunluğu

İki farklı kartta iki mikrodenetleyici arasında RS-232 dönüştürücüler kullanmaktan kaçınmak istiyorum. Çeşitli nedenlerle, sadece UART'lar desteklenir, örneğin SPI veya I2C yoktur ve kartlar arasındaki RJ45 jaklarına CAT5E kablosu kullanacağım. Veri hızı 115200bps, muhtemelen 921600bps'ye kadar olacaktır. Toprak, UART sinyalleriyle birlikte bağlanır.

Şu anda ihtiyacım olan uzunluklarda çalışmasına rağmen, kendi eğitimim için, bunun güvenilir olacağı maksimum kablo uzunluğunu tahmin etmenin bir yolu var mı?

Tek bir güvenli cevap yok. Kablonun uzunluğu, etrafındaki elektriksel gürültü ve ne kadar hızlı gitmek istediğinizle çok ilgilidir. Ethernet, en yavaş çeşitlilik için 10 Mbit / s hızında iletim yapmak için CAT5 kablosu kullanır, bu nedenle uygun önlemleri alırsanız 1 Mbit / s kolayca yapılabilir . Ethernet ile her sinyalin kendi bükümlü çiftini aldığını ve her çiftin her iki uçtaki kablonun karakteristik empedansında dikkatlice sonlandığını unutmayın. Her çift farklı şekilde sürülür ve farklı şekilde yorumlanır ve ayrıca toprak döngülerine neden olmayacak şekilde tasarlanmıştır.

Tüm bunları yaparsanız, CAT5 kablosuna 1000 metre gibi uzun mesafeler için 1 Mbit / s veri iletebilirsiniz. Bunlardan daha azını yaptığınızda, kullanılabilir mesafe azalacaktır. Örneğin, aynı şasiye binmek istiyorsanız, muhtemelen çok özel bir şey yapmanız gerekmez. Ünitenin dışına gidiyorsanız, diferansiyel hat sürücüleri ve alıcıları yararlı olabilir.

Kurulumunuzda bir şey deneyin ve gürültü marjı hakkında fikir edinmek için alıcı uçtaki sinyallere bakın, gerektiği gibi ayarlayın. Belki hataları tespit edip düzeltebilen ve bunun ne sıklıkta gerçekleştiğini takip edebilen bir protokol kullanın. Daha fazla bilgi olmadan burada listelemenin çok fazla yolu var.

Ethernet diferansiyel sinyal kullanır, bir TTL sinyali tek uçludur.

Ethernet ön vurgu kullanır, TTL kullanmaz.

Ethernet geçerli mod, TTL voltaj modudur.

Ethernet, kenar sayısını azaltan bir modülasyon taktiği kullanır, TTL'niz olmayabilir (standart ASYNC kesinlikle yapmaz)

Ethernet sürücüsü ve alıcı kablo ile empedans uyumludur, dikkatle tasarlanmadıkça TTL olmaz (ve olsaydı TTL olmaz!)

Ethernet, eşit bir yoğunluk oluşturmak için simetrik bir sinyal kullanır (dolandırıcılık kullanarak). ASYNC seri, kabloyu şarj eden ve diğer uçtan bir sinyal almak için aşılması gereken yerleşik bir önyargıya sahiptir.

Bu nedenlerden ötürü, 1Gbps'de 145m Ethernet'ten alabilmeniz, aynı kablodaki 3.3V TTL sinyalinden aynı (hatta 1000 kat daha az) alacağınız anlamına gelmez.

RS422 gibi bir diferansiyel sinyal sürücüsü kullanmanızı öneririm. Aslında RS422, daha düşük bir voltajda çalışmasına rağmen, diferansiyel sinyalleme (RS232 tek uçludur) nedeniyle uzun çalışmalar için daha iyidir,
Ayrıca, sürücüler ve alıcılar ön vurgu gibi kenarların kalitesini artırmak için akıllıca şeyler yaparlar.