[RS-EVCD] Шина внутри шасси. Системный топик. Аксиоматика:
-- Пин микросхемы за пределы платы в чистом виде не выходит никогда! Только через буфера и драйвера (кроме спец. сигналов типа USB и т.д.)
-- Сбалансированные (дифференциальные) линии лучше всего!
-- Служба частоты и единого времени должна быть всегда!
-- Простота (при заданном уровне функционала) превыше всего!
Компоненты (все 4.75V ~ 5.25V; -40°C ~ 85°C; - 7 V to 12 V common mode input voltage range или лучше):
показан пример самых дешевых компонентов с заданными требованиями по DigiKey. Есть варианты с существенно более высокими характеристиками, но дороже.
-- SP485EEN-L/TR MaxLinear, Inc. RS485 HALF DUPLEX 8SOIC; 20 mV типовой гистерезис; 10 Mbps; 2,500 - $0.374
-- ST485EBDR STMicroelectronics RS485 HALF DUPLEX 8SOIC; 70 mV типовой гистерезис; 5 Mbps; 2,500 - $0.47894
-- ST26C32ABTR STMicroelectronics RCVR QUAD DIFF 16-TSSOP; 60 mV типовой гистерезис; 10 Mbps; 2,500 - $0.4
-- ST26C31ABTR STMicroelectronics DRIVER QUAD DIF LINE 16 TSSOP; 10 Mbps; 2,500 - $0.4
Физическая среда:
-- UTP 4 пары
-- RJ45
-- на каждой плате стоит 2 разъема RJ45 - вход шины и выход
-- отводы на плате длиной 20 мм макс, строго дифф. с контролем волнового сопротивления
Распределение пар:
-- (1) Master Tx. Терминировано на дальнем конце.
-- (2) Slave Tx. Терминировано с обоих концов.
-- (3) Master Frame Sync. Терминировано на дальнем конце.
-- (4) Master Clock & Time Sync. Терминировано на дальнем конце.
Компоненты мастера:
-- ST485EBDR STMicroelectronics - приемник данных от слейвов
-- ST26C31ABTR STMicroelectronics - 3 передатчика.
Компоненты слейва:
-- ST26C32ABTR STMicroelectronics - 3 приемника от мастера, можно и 4-й взять, для гипотетической передачи слейв - слейв.
-- SP485EEN-L/TR MaxLinear - самый дешевый передатчик.
Как все работает:
-- дуплесный UART
-- на момент передачи начала фрейма, когда идет адрес и заголовок пакета мастер выставляет Master Frame Sync. и делает задержку пару символов до начала передачи
-- Слейвы по этому сигналу начинают принимать заголовок. Адрес совпал - вычитываем все. Нет - ждем нового Master Frame Sync.
-- Master Frame Sync. Терминировано на дальнем конце.
-- Master Clock & Time Sync. Секундный импульс. Меандр. Time Code чрез ШИМ модуляцию меандра - выбираем решение под задачу, чтобы ПО слейва было как можно более простое.
Экономика:
-- UTP дешевле всего. На единицы метров можно не заморачиваться RS-422 кабелями.
-- RS-485, 422 - дешевле всего за счет массовости
-- RJ45 как компонент LAN стоит очень мало. Можно разводку как у патч корда сделать и не заморачиваться с кабелями вообще.
Примечание:
-- 3.3V компоненты дороже и хуже по параметрам, компоненты с высокими параметрами стоят кратно дороже!
-- Проще сделать преобразователь уровня на 1-gate логике, если вдруг у MCU пины не 5V tolerant