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AN-CM-264串行线路编码转换器

内容

术语和定义

AMI / BRZ.备用标记反转/双极返回为零
能够控制器区域网络
CLK.时钟信号
大理数字可寻址照明接口
I2C集成电路
本地互连网络
米皮移动工业处理器接口
NRZ.不返回零
NRZ(L)不归零电平
PSI5外围传感器接口5
返回偏见
RZ返回零
发送单边半波传输
spi.串行外围界面
UART.通用异步接收器/发射器

参考

对于相关的文件和软件,请访问:

https://www.dialog-seminile.com/configurable-mixed-signal。

下载我们的免费GreenPAK Designer软件[1],打开.gp文件[2],查看建议的电路设计。使用GreenPAK开发工具[3]在几分钟内将设计冻结到您自己的定制IC中。Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用说明库[4],其中包括设计示例以及Dialog IC内功能和模块的说明。雷竞技电竞平台

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  2. AN-CM-264串行线路编码转换器.GPGreenPak设计文件,对话半导体雷竞技电竞平台
  3. GreenPAK开发工具,GreenPAK开发工具网页,对话框雷竞技电竞平台
  4. 绿百申请须知,GreenPak应用笔记网页,对话框半导体雷竞技电竞平台
  5. 曼彻斯特和NRZ编码信号的可配置协议解码,Teledyne-Lecroy白皮书。
  6. Petrova,Pesha D.和Boyan D. Karapenev。“二进制代码转换器的合成和仿真。”现代卫星,电缆和广播服务中的电信,2003。
    TELSIKS 2003.第6届国际会议。卷。2. IEEE,2003年
  7. HD-6409 Renesas数据表。
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/manchester_code.

介绍

串行数据通信在许多工业应用中已变得无处不在,并且存在几种设计任何串行数据通信接口的方法。使用其中一种标准协议(即UART、I2C或SP雷竞技安卓下载I)是很方便的。此外,还有一些其他协议用于更专用的应用,如CAN、LIN、Mil-1553、以太网或MIPI。处理串行数据的另一个选项是使用自定义协议。这些协议通常基于线路代码。最常见的行编码类型是NRZ、曼彻斯特码、AMI等[5]。

专用串行协议的示例包括DALI,用于控制建筑物照明,PSI5用于将传感器连接到汽车应用中的控制器。雷竞技安卓下载这两个例子都基于曼彻斯特编码。类似地,已发送的协议用于汽车传感器到控制器链路,并且通常用于在汽车应用中实现微控制器和其他设备之间通信的CAN总线基于NRZ编码。雷竞技安卓下载此外,许多其他复杂和专业的协议已经使用曼彻斯特和NRZ方案设计。

每种线路代码都有其各自的优点。例如,在沿着电缆传输二进制信号的过程中,可能会出现失真,通过使用AMI代码可以显著减轻失真[6]。此外,AMI信号的带宽低于等效的RZ格式。同样,曼彻斯特代码没有NRZ代码固有的一些缺陷。例如,在串行线路上使用曼彻斯特码可以消除直流分量,提供时钟恢复,并提供相对较高的抗噪性[7]。

因此,标准线路代码转换的效用是显而易见的。在许多应用程序中雷竞技安卓下载,线路代码直接或间接使用,所需的二进制代码的转换是必要的。

在本应用说明中,我们介绍如何使用低成本对话SLG46537 IC实现多行编码转换器。

转换设计

此应用程序中提供了以下行代码转换器的设计注意:

  • nrz(l)到rz
  • NRZ(L)到RB
  • NRZ(L)到AMI
  • ami到rz.
  • NRZ(l)分裂阶段曼彻斯特
  • 分裂阶段曼彻斯特分裂阶段标记代码

nrz(l)到rz

从NRZ(L)到Rz的转换很简单,可以通过使用单个和门来实现。下图显示了该转换的设计。

图1:NRZ(L)到RZ转换

NRZ(L)到RB

对于NRZ(L)到RB的转换,我们需要实现三个逻辑电平(-1,0,+1)。为此,我们使用4066(四双边模拟开关)提供5V、0V和-5V的双极开关。数字逻辑用于通过选择4066使能输入1E、2E和3E来控制三个逻辑电平的开关[6]。

图2:NRZ(L)到RB的转换

逻辑控件实现如下:

Q1=信号和时钟Q2=时钟'

Q3 = CLK&SIGNAL'

整体转换原理图如图2所示。

NRZ(L)到AMI

NRZ(L)到AMI转换还采用了4066 IC,因为AMI代码有3个逻辑级别。逻辑控制方案总结在与图3中所示的整体转换示意图相对应的以下真实表中。

表1:用于获取AMI代码的控制电路操作的汇总逻辑
信号 Q1 问题2 第三季度
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0
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1.
图3:NRZ(L)到AMI转换

逻辑方案可按以下方式编写:

Q1 =(信号&clk)&q q2 =(信号&clk)'

Q3 =(信号&clk)&q'

其中Q是D-触发器的输出,具有以下过渡关系:

Q下一个=信号和Q“+信号”&Q

ami到rz.

对于RZ转换的AMI,两个二极管用于将输入信号分成正面和负部分。可以采用反相运算放大器(或基于晶体管基逻辑电路)来反转信号的分离的负部分。最后,该倒信号与正信号一起传递给或栅极,以获得Rz格式的所需输出信号,如图4所示[6]。

图4:ami到rz转换

NRZ(l)分裂阶段曼彻斯特

图5:NRZ(L)到分相曼彻斯特转换

如图5所示,从NRZ(L)转换为分割阶段曼彻斯特很简单。与时钟信号一起传递给NXOR门以获得输出信号(根据G. E.托马斯的惯例)。XOR门也可用于获得曼彻斯特代码(根据IEEE 802.3约定)[8]。

分裂阶段曼彻斯特分裂相标

从分割阶段曼彻斯特转换到分离相标记代码的转换如图6所示。输入和时钟信号通过A和GATE来时钟D-PLIP FLOP [6]。

图6:分割阶段曼彻斯特分裂阶段标记代码转换

D-flip由以下等式控制:

Q下一个=Q'

输出信号如下所示:

输出=时钟和Q+时钟“Q”

更多行代码转换

使用以上转换,可以轻松获得更多线路代码的设计。例如,NRZ(L)在第4.5节和拆分阶段曼彻斯特代码中给出的拆分阶段曼彻斯特代码转换在第4.6节中的拆分阶段标记代码转换中可以组合以直接获取NRZ(L)到分阶段标记代码。

GreenPak设计

上述转换方案可以在GreenPAK中轻松实现™ 设计器以及一些辅助外部组件。SLG46537为执行给定设计提供了充足的资源。GreenPAK转换设计的顺序与之前相同。

NRZ(L)Greenpak的RZ

图7:NRZ(L)至RZ GreenPAK设计

图7中NRZ(L)至RZ的GreenPAK设计与第4节所示类似,只是增加了一个DLY块。该块是可选的,但为时钟和输入信号之间的同步错误提供去毛刺功能。

NRZ(L)在GreenPak中的RB

图8:NRZ(L)到RB GreenPak设计

NRZ(L)至RB的GreenPak设计如图8所示。该图显示了如何连接IC中的逻辑组件来实现第4节中给出的预期设计。

NRZ(L)GreenPak的AMI

图9:NRZ(L)到AMI GreenPak设计

图9说明了如何将GreenPak IC配置为从NRZ(L)到AMI的转换。该示意性以及第4节中给出的辅助外部元件可用于所需的转换。

在GreenPak中的AMI到RZ

图10:AMI至RZ GreenPAK设计

在图10中,显示了AMI到RZ转换的GreenPak设计。以这种方式配置的GreenPak IC和OP-AMP和二极管可以用于获得所需的输出。

NRZ(左)至格林帕克的分相曼彻斯特

图11:NRZ(L)分裂阶段曼彻斯特GreenPak设计

在图11中,在GreenPak设计中采用NXOR门,以获得NRZ(L)分离相位曼彻斯特转换。

在GreenPak中分裂阶段曼彻斯特分裂阶段标记代码

在图12中,给出了分离阶段曼彻斯特的GreenPak设计到分阶段标记代码。转换的设计是完整的,转换过程不需要外部组件。Dly块是可选的,用于去除由于输入和时钟信号之间的同步误差而产生的毛刺。

图12:分相曼彻斯特至分相标志代码GreenPAK设计

实验结果

所有提出的设计都经过了验证测试。结果按与前面相同的顺序提供。

nrz(l)到rz

图13:NRZ(L)到RZ结果

NRZ(L)至RZ转化的实验结果如图13所示。NRZ(L)以黄色显示,RZ以蓝色显示。

NRZ(L)到RB

图14:NRZ(L)至RB结果

NRZ(L)到RB转换的实验结果如图14所示。NRZ(L)显示为红色,RB显示为蓝色。

NRZ(L)到AMI

图15:NRZ(L)到AMI结果

图15显示了NRZ(L)对AMI转化的实验结果。NRZ(L)显示为红色,AMI以黄色显示。

ami到rz.

图16:AMI到RZ结果

图16显示了AMI到RZ转换的实验结果。AMI分为正反两部分,以黄色和蓝色显示。转换后的输出RZ信号显示为红色。

NRZ(l)分裂阶段曼彻斯特

图17显示了NRZ(L)对分裂阶段曼彻斯特转化的实验结果。NRZ(L)信号以黄色显示,转换后的输出分裂阶段曼彻斯特信号以蓝色显示。

图17:NRZ(L)分裂阶段曼彻斯特结果

分裂阶段曼彻斯特分裂阶段标记代码

图18:分离阶段曼彻斯特分裂阶段标记代码结果

图18显示了从分相曼彻斯特到分相标记代码的转换。曼彻斯特代码显示为黄色,而标记代码显示为蓝色。

结论

线路代码构成几种串行通信协议的基础,这些协议均普遍用于各种行业。在许多应用中,以简单和低成本的方式转换线路代码。雷竞技安卓下载在此应用中,提供详细信息,用于使用对话框的SLG46537以及一些辅助外部组件转换多个线路代码。已经验证了所呈现的设计,得出结论,可以使用对话框的IC轻松完成线路代码的转换。