Интерфейс "токовая петля"
2.3. Интерфейс "токовая петля"
Распространенным вариантом последовательного интерфей- са является токовая петля. В ней электрическим сигналом является не уровень напряжения относительно общего про- вода, а ток в двухпроводной линии, соединяющей приемник и передатчик. Логической единице (состоянию "включено") соответствует протекание тока 20 мА, а логическому нулю - отсутствие тока. Такое представление сигналов для описан- ного формата асинхронной посылки позволяет обнаружить обрьго линии - приемник заметит отсутствие стоп-бита (об- рыв линии действует как постоянный логический нуль).
Токовая петля обычно предполагает гальваническую развяз- ку входных цепей приемника от схемы устройства. При этом источником тока в петле является передатчик (этот вариант называют активным передатчиком). Возможно и питание от приемника (активный приемник), при этом выходной ключ передатчика может быть также гальванически развязан с ос- тальной схемой передатчика. Существуют упрощенные ва- рианты без гальванической развязки, но это уже вырожден- ный случай интерфейса.
Токовая петля с гальванической развязкой позволяет пере- давать сигналы на расстояния до нескольких километров. Расстояние определяется сопротивлением пары проводов и уровнем помех. Поскольку интерфейс требует пары прово- дов для каждого сигнала, обычно используют только два сиг- нала интерфейса. В случае двунаправленного обмена при- меняются только сигналы передаваемых и принимаемых данных, а для управления потоком используется программ- ный метод XON/XOFF. Если двунаправленный обмен не тре- буется, используют одну линию данных, а для управления потоком обратная линия задействуется для сигнала CTS (ап- паратный протокол) или встречной линии данных (про- граммный протокол).
Преобразовать сигналы RS-232C в токовую петлю можно с помощью несложной схемы (Рисунок 2.13). Здесь принтер под- ключается по токовой петле к СОМ-порту с аппаратным управлением потоком. Для получения двуполярного сигна- ла, требуемого для входных сигналов СОМ-порта, приме- няется питание от интерфейса.
При надлежащем ПО одной токовой петлей можно обеспечить двунаправленную полудуплексную связь двух устройств. При этом каждый приемник "слышит" как сигналы передатчика на противоположной стороне канала, так и сигналы своего передатчика. Они расцениваются коммуникационными паке- тами просто как эхо-сигнал. Для безошибочного приема пе- редатчики должны работать поочередно.
