1、信号测试与分析版号:xxx编写:xxx1、232 串口信号:要点:RS232 采用三线制传输分别为 TXDRXDGND,其中 TXD为发送信号,RXD 为接收信号。全双工,在 RS232中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:15v 3v 代表 1 3v 15v 代表 0测试结果与分析:如图所示,以传输一个 8位二进制数值“01101010”为例,异步传输数据的一般格式为:起始位+校验位+数据位+停止位。其中,校验位为可选项。因为 RS232电平为负逻辑,当电压为 3.3V时,发送逻辑0;当电压为-3.3V 时,发送逻辑1。空闲状态为负电压(逻辑 1)。波特率计算:如图,传输 9bit(1
2、起始位+8 数据位)花费的时间为 79us。1s 传输的数据量为 1/0.000079*9 = 113924,可以推测波特设置的波特率为 115200。RS485 的波特率计算同理。 (二进制系统中,波特率等于比特率)图示为发送端的波形,接收端波形与接收端波形大同小异,符合 RS232电平要求。(TTL 波形暂时不进行分析)2、485 串口信号:要点:RS485 采用差分传输(平衡传输)的方式,半双工,一般有两个引脚 A、B。AB 间的电势差 U为 UA-UB:不带终端电阻 AB电势差:2 6v 逻辑1;2 6v 逻辑0;带终端电阻 AB 电势差: 大于 200mv 逻辑1;小于 200mv
3、逻辑0; 注意:AB 之间的电压差不小于200mv。2.1 不带终端电阻以传输一个 8位二进制数值“01101010”为例:测试结果与分析:空闲状态:A=3.3V, B=0V,为逻辑1。发送逻辑1时,A=3.3V,B=0V,A-B= 3.3V;发送逻辑0时,A=0.5V,B=3V,A-B=-2.5V;图示为发送端的波形,接收端波形与接收端波形大同小异,符合 RS485电平要求。(TTL 波形暂时不进行分析)2.2 带 120R 终端电阻测试结果与分析:空闲状态:A=1.74V, B=1.53V, A-B= 0.21V,为逻辑1。发送逻辑1时,A=1.74V, B=1.53V, A-B= 0.2
4、1V;发送逻辑0时,A=0.80V, B=2.80V, A-B= -2.0V;图示为发送端的波形,接收端波形与接收端波形大同小异,符合 RS485电平要求。(TTL 波形暂时不进行分析)3、CAN_BUS 信号:要点(显性与隐性电平):显性位即无论总线上各节点想将总线驱动成什么样的电平,只要有一个节点驱动为显性位,则总线表现为显性位的电平;隐性位正好相反,只有各节点都不将总线驱动成显性位的电平,总线才表现为隐性位对应的电平。显性位电平为 Vh-Vl=2V,逻辑上为“0” ;隐性位电平为 Vh-Vl=0V,逻辑上为“1 ”。CAN 总线在没有节点传输报文时是一直处于隐性状态。当有节点传输报文时显
5、性覆盖隐性,由于 CAN 总线是一种串行总线,也就是说报文是一位一位的传输的,而且是数字信号(0 和 1) ,1 代表隐性,0 代表显性。在传送报文的过程中是显隐交替的,就像二进制数字0101001 等,这样就能把信息发送出去,而总线空闲的时候是一直处于隐性的。“显性”具有“优先”的意味,总线上执行逻辑上的线“与”时,只要有一个单元输出显性电平,总线上即为显性电平;只有所有的单元都输出隐性电平,总线上才为隐性电平。(显性电平比隐性电平更强)隐性(逻辑1 ): H=2.5V,L=2.5V,H-L=0V显示(逻辑0 ): H=3.5V,L=1.5V,H-L=2V共同点:CAN_BUS 空闲状态为隐性状态,相当于串口通信(232/485)的停止位1 ;当准备发送数据时,CAN_BUS 的状态由隐性变成显性,相当于串口通信( 232/485)的起始位0 。以下为 CAN 实际测试的波形, CAN 协议比较复杂,暂时不对波形进行详细分析。3.1 不带终端电阻图示为 CAN_BUS 的波形图,电压范围符合测试部 CAN 测试标准 ,接收与发送数据一致。图示为 CAN 芯片 TTL 的波形图,接收与发送数据一致。3.2 带 120R 终端电阻图示为 CAN_BUS 的波形图,电压范围符合测试部 CAN 测试标准 ,接收与发送数据一致。图示为 CAN 芯片 TTL 的波形图,接收与发送数据一致。