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全双工模式

2.1  同异步比较

      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TxC、RxC、TxCin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半双工模式

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。