RS422-Schnittstellen sind für serielle Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen
über große Entfernungen entwickelt worden und finden im industriellen Bereich
zunehmend Verbreitung. Maximal zehn RS422-Empfänger dürfen innerhalb einer Übertragungseinrichtung
parallel mit einem Sender verbunden werden.
Signale und Steckverbinder
Im RS422-Standard wird keine mechanische Spezifikation gegeben, sondern lediglich
auf die RS449 verwiesen, die einen 37-poligen SUB-D Steckverbinder beschreibt.
Aus Kosten- und Platzgründen hat sich diese Steckerform jedoch in der Praxis nicht
durchgesetzt. Man findet hier hauptsächlich SUB-D Anschlüsse in 9-, 15-, und 25-poliger
Ausführung. Eine einheitliche Pinbelegung existiert nicht, so daß bei der Verbindung
von RS422-Geräten immer das in der Dokumentation aufgeführte Pinout beachtet werden
muss.
Physikalisches Übertragungsverfahren:
Die seriellen Daten werden ohne Massebezug als Spannungsdifferenz zwischen zwei
korrespondierenden Leitungen übertragen. Für jedes zu übertragende Signal existiert
ein Aderpaar, das aus einer invertierten und einer nicht invertierten Signalleitung
besteht. Die invertierte Leitung wird in der Regel durch den Index "A" oder "-"
gekennzeichnet, während die nicht invertierte Leitung mit "B" oder "+" bezeichnet
wird. Der Empfänger wertet lediglich die Differenz zwischen beiden Leitungen aus,
so daß Gleichtakt-Störungen bis 7V auf der Übertragungsleitung nicht zu einer
Verfälschung des Nutzsignals führen. RS422-Sender stellen unter Last Ausgangspegel
von ±2V zwischen den beiden Ausgängen zur Verfügung; die Empfängerbausteine erkennen
Pegel von ±200mV noch als gültiges Signal.
Die Zuordnung Differenzspannung zu logischem Zustand ist wie folgt definiert:
A - B < -0,3V = MARK = OFF = Logisch 1
A - B > +0,3V = SPACE = ON = Logisch 0
Leitungslänge
Die erzielbare Leitungslänge ist von der verwendeten Übertragungsgeschwindigkeit
abhängig und beträgt laut RS422-Standard bei Baudraten unterhalb von 100 KBit/s maximal 1200 Meter:
Durch die Verwendung des symmetrischen Übertragungsverfahrens in Kombination
mit kapazitäts- und dämpfungsarmem, paarig verseiltem (twisted pair)-Kabel lassen
sich extrem zuverlässige Verbindungen über große Distanzen bei gleichzeitig hohen
Übertragungsraten realisieren. Der Einsatz von hochwertigem TP-Kabel vermeidet
auf der einen Seite das Übersprechen zwischen den übertragenen Signalen und mindert
auf der anderen Seite, die Empfindlichkeit der Übertragungseinrichtung gegen eingestreute
Störsignale.
Terminierung
Der Einsatz einer Terminierung an den Kabelenden wird in der Norm von der Anwendung
abhängig gemacht.
Bei Übertragungs-Geschwindigkeiten von mehr als 200kBit/s oder einer Signallaufzeit
auf dem Kabel von mehr als einer halben Bitzeit (bei NRZ-Kodierung), sollte zur
Reflektionsunterdrückung eine Terminierung in der Größenordnung der Kabelimpedanz
eingesetzt werden. Bei paarig verseilten Kabeln liegt diese in der Regel zwischen
100 und 200 Ohm.
Besonderheiten
Obwohl für große Entfernungen bestimmt, zwischen denen Potentialverschiebungen
in der Regel unvermeidbar sind, schreibt die Norm für die RS422-Schnittstellen
keine galvanische Trennung vor. Da die Empfängerbausteine empfindlich auf eine
Verschiebung der Massepotentiale reagieren, ist für zuverlässige Installationen
eine galvanische Trennung unbedingt empfehlenswert.
Bei der Installation muß auf korrekte Polung der Aderpaare geachtet werden, da
eine falsche Polung zur Invertierung der Daten- und Handshake-Signale führt.
