3.3V UART 신호의 최대 케이블 길이

두 개의 서로 다른 보드에있는 두 개의 마이크로 컨트롤러간에 RS-232 변환기를 사용하고 싶지 않습니다. 여러 가지 이유로 SPI 또는 I2C와 같은 UART 만 지원되며 보드 사이의 RJ45 잭에 CAT5E 케이블을 사용합니다. 데이터 속도는 115200bps, 최대 921600bps입니다. 접지는 UART 신호와 함께 연결됩니다.

현재 필요한 길이로 작동하지만 자체 교육을 위해 이것이 신뢰할 수있는 최대 케이블 길이를 추정 할 수있는 방법이 있습니까?

안전한 답변은 없습니다. 케이블 길이, 주변 전기 소음 및 이동 속도와 관련이 있습니다. 이더넷은 CAT5 케이블을 사용하여 가장 느린 속도로 10Mbit / s로 전송하므로 적절한 예방 조치를 취하면 1Mbit / s를 쉽게 수행 할 수 있습니다 . 이더넷을 사용하면 각 신호에 고유 한 꼬임 쌍이 있으며 각 쌍은 각 종단의 케이블 특성 임피던스에서 신중하게 종료됩니다. 각 쌍은 차동으로 구동되고 차동으로 해석되며 접지 루프를 유발하지 않도록 설계되었습니다.

이 모든 작업을 수행하면 CAT5 케이블로 1000 미터와 같은 장거리 1Mbit / s 데이터를 전송할 수 있습니다. 이러한 일을 줄이면 사용 가능한 거리가 줄어 듭니다. 예를 들어, 동일한 섀시에 보드 간이라면, 특별한 작업을하지 않아도됩니다. 장치 외부로 나가는 경우 차동 라인 드라이버 및 수신기가 유용 할 수 있습니다.

셋업에서 무언가를 시도하고 수신단의 신호를보고 노이즈 마진에 대한 아이디어를 얻고 필요에 따라 조정하십시오. 오류를 감지하고 복구 할 수있는 프로토콜을 사용하고 발생 빈도를 추적 할 수 있습니다. 추가 정보없이 여기에 나열하는 방법이 너무 많습니다.

이더넷은 차동 신호를 사용하며 TTL 신호는 단일 종단입니다.

이더넷은 프리 엠 퍼시스를 사용하고 TTL은 사용하지 않습니다.

이더넷은 전류 모드이고 TTL은 전압 모드입니다.

이더넷은 에지 수를 줄이는 변조 방식을 사용하지만 TTL은 그렇지 않을 수도 있습니다 (표준 ASYNC는 그렇지 않습니다)

이더넷 드라이버와 수신기는 케이블에 임피던스가 정교하게 설계되어 있지 않으면 TTL은 그렇지 않을 것입니다 (그렇지 않은 경우 TTL이 아닙니다!).

이더넷은 (스캐 블링을 사용하여) 대칭 신호를 사용하여 1의 밀도를 만듭니다. ASYNC 직렬에는 내장 된 바이어스가있어 케이블을 충전하고 다른 쪽 끝에서 신호를 얻으려면 극복해야합니다.

이러한 이유로, 1Gbps에서 이더넷에서 145m를 얻을 수 있다고해서 동일한 케이블로 3.3V TTL 신호에서 동일하거나 1000 배 더 적다는 의미는 아닙니다.

RS422와 같은 차동 신호 드라이버를 사용하는 것이 좋습니다. 실제로 RS422는 차동 신호 (RS232는 단일 종단)로 인해 더 낮은 전압에서 실행하는 것이 장기 실행에 더 좋지만
, 드라이버와 수신기는 프리 엠 퍼시스와 같은 에지의 품질을 개선하기 위해 영리한 작업을 수행합니다.