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HDLC协议同步时钟的选择与配置


1.  概述

同步HDLC串口通信,不同于普通的异步通信,时钟信号起到重要的作用,只有收发双方采用同一时钟,才能够实现高可靠的数据传输。


2.  RS-232/422模式


2.1  同异步比较

当工作在RS-232/422模式时,往往是全双工方式通信。

本文以RS-232进行说明,RS-422的原理相同,只是信号变为差分线、其数量增加一倍。

从下表可以看出,与异步信号相比,同步串口信号增加了TxCRxCTxCin等时钟信号。


2.2  内置时钟发送

内时钟发送模式比较容易理解,即发送一方产生发送时钟。

如下图所示连接方式,发送方产生时钟信号,送给接收方的RxC,接收方利用该时钟进行数据采样,从而确保数据的可靠性。


2.3  外时钟发送模式一

当接收方为传输设备时,为了确保整个传输链路时钟的一致性,一般由传输设备、即接收方提供发送时钟。

此时,作为发送方的设备,必须设置为外时钟发送模式(或时钟从模式)。

如下图所示,接收方产生的发送时钟TxC,接入发送方的TxCin管脚,发送方以此作为发送时钟。


2.4  外时钟发送模式二

有些HDLC同步串口,并未提供TxCin管脚,一般可以通过RxC管脚接入外时钟。


3.  RS485模式


3.1  基于RS-485、带时钟信号的HDLC同步通信

由于HDLC为同步通信,必须有时钟信号才能保持数据位的同步,因此总线由两对差分线组成,即数据总线、时钟总线。

发送时,时钟信号、数据信号同时输出。节点在发送完成时切换为接收状态,时钟、数据都停止发送。


3.2  基于 RS-485 、无时钟信号的HDLC同步通信

在某些HDLC同步通信应用中,系统仅能提供一对数据差分线。这就要求数据信号采用携带时钟信息的编码格式,如NRZI、曼彻斯特编码等。

比较典型的应用是列车TCMS应用,采用NRZI编码,利用一对数据差分线作为RS-485总线。在总线上所有节点约定一个相同波特率的条件下,可以确保HDLC通信的可靠。


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