Схема
ретрансляции
на один rs485 для
оптоволоконной
связи на
модулях стандарта
SFP без
программатора
Адрес
документа: |
http://90.189.213.191:4422/temp/sintep_v5k1/publicas/sintep_v5k1_pub.doc
инд: 2-117-1-1
|
Архив
схем |
http://90.189.213.191:4422/temp/sintep_v5k1/publicas/plata_rs485optika_v2_n1u.zip |
Аннотация:
- Представлена схема ретрансляции
канала rs485 через
оптический
кабель на
основе форм-фактора
стандартного
оптического модуля
sfp;
- Схема
кодирует
исходный
сигнал 2-х частотным
кодом и передает
далее в канал
связи на оптическом
кабеле;
- На
приеме выполняется
обратная
операция
декодирования
2-х
частотного
кода;
- Для
выбранной частоты
кварцевого
генератора
допустимая
скорость
ретрансляции
RS485
возможна от 1
бита до 500 кбит
в секунду;
- Выбранный
метод
кодирования
малочувствителен
к фазовым искажениям
сигналов, что
увеличивает
надежность
ретрансляции;
- Схема
выполнена на
базовых
элементах
вычислительной
техники:
счетчик,
триггер,
логический
элемент без микропроцессоров
для
исключения затрат
на
программирование
и увеличения
ремонтопригодности;
- Схема
доступна для
повторения
или модификации
всеми
желающими и
предназначена
для
сокращения трудозатрат
при повторении
подобных
задач связи;
- Алгоритм
функционирования,
используемые
элементы и схемные
решения не
содержат принципиальной
новизны и
известны в
радиотехнической
литературе
со дня появления
первых
микросхем серии
ТТЛ-ДТЛ;
- Автор
только
соединил известные
компоненты в
один узел и за
соответствующее
вознаграждение
снизит
затраты
Вашей задачи связи.
·
Пояснения
по схеме
ретранслятора;
·
Практическая
реализация c универсальным
питанием на
печатной
плате и поставка;
·
Выводы;
Структурная
схема связи с
использованием
предложенной
схемы
ретранслятора
представлена
ниже на
рисунке.
Структура
cвязи:
на входе блока
один RS485,
на выходе
оптический
кабель. На
противоположной
стороне -
входит
оптический
кабель и
выходит
линия RS485. Линии
двунаправленные,
согласно стандарта
RS485.
Далее
на рисунке
представлена
принципиальная схема
ретранслятора.
Схема
содержит 8 микросхем
базовых
элементов
вычислительной
техники:
·
sp485-1 -
выполняет
разделение
направления
передачи
приема в
соответствии
с сигналами
управления,
подаваемыми
на входы 2,3.
·
D1.1-1.3
, 555ла3.
Задающий
генератор на
10 мегагерц.
·
D2
- микросхема 555ие19,
состоящая из
2-х
одинаковых
асинхронных
счетчиков на
четыре
разряда;
·
D3
- микросхема 555тм2: два D-триггера приема
информации;
·
D4
- микросхема 555тм2:
два D-триггера
передачи
информации;
·
D5
- микросхема 555ла3,
в которой
логические
элементы
2И-НЕ
выполняют
модуляцию
передаваемого
сигнала RS485;
·
sr485-2 -
согласование
уровней ТТЛ с
парафазным
входом
модуля SFP для
передачи
сигнала RS485;
·
sr485-3
-
согласование
уровней ТТЛ с
парафазным выходом
модуля SFP для
приема
сигнала RS485;
Элементы
питания,
согласования
с SFP и
защита RS485 не
представляют
принципиальной
новизны, и автором не приводятся
в данном
тексте.
Рассмотрим
прохождение
данных для
передачи в
оптический кабель.
·
Передача-прием
в RS485
осуществляется
по 2-м проводам.
Обозначается
D+ D- или на sp485-1 А B.
·
Передача
возможна,
только если
нет
ответного
принимаемого
кода.
Контроль
приема
выполняет
D-триггер D4-1. На
входе С-
вывод 11
постоянно
присутствуют
импульсы от
счетчика
передачи D2-1-q4,
вывод 9, ретранслируемые
через
элемент 2И-НЕ D5-4.
Если нет
приема, то на
входе D- вывод 12
высокий
уровень, и такой
же уровень
появляется
при каждом
тактовом
сигнале на
выходе Q.
Инверсный
выход ~Q
находиться
в уровне 0, и
этот уровень
разрешает
работу sp485-1.
·
Сигнал
от RS485 проходит
на
вывод 1 sp485-1 и далее
на вход D
триггера D4-2.
·
Триггер
D4-2 выполняет
функцию
синхронизации
входных
сигналов и
сигналов
кодирования.
На входе С -
вывод 3
поступают
импульсы счетчика
передачи, и
выходные
уровни Q и ~Q
управляют
выходом 2х
частотного
сигнала.
·
Элементы
D5.1...5.3 переключают
на передачу
сигнал q2 или q4,
который
имеет
разницу
частоты в два
раза. Таким
образом, при
сигнале 0
кодируется
одна частота,
а при
сигнале 1 -
другая.
Ниже
на рисунке
показаны
диаграммы
сигналов на
выходах
счетчика,
формируемые
для передачи.
Рассмотрим
тракт приема
и
декодирования
2-х
частотного сигнала.
·
Прием
информации
проходит по
пути: микросхема
sp485-3, D3-2, sp485-1.
·
Декодирование 0 или 1
осуществляется
методом
фиксации
длительности
2-х
частотного
сигнала.
Счетчик D2-2 по
входу R, вывод 2
начинает
считать
импульсы
тактового
генератора
при уровне 0.
·
Длительность
уровня 0
продолжается
с двумя
возможными
значениями,
равными коду
передаваемого
сигнала. Т.е.
или 0 или 1.
·
Триггер
D3-1 фиксирует
значение на
выходе
принимаемого
счетчика.
Если длительность
уровня 0
продолжается
для сигнала 1,
то сигнал
фиксируется
триггером. Для длительности
сигнала 0
счетчик
включается всегда,
и
следовательно,
сбрасывать
триггер в
исходное состояние
не требуется.
·
Запись
полученного
кода
выполняется
переходом
уровня 0 в 1
входного
сигнала. Триггер D3-2 фиксирует
состояние
триггера D3-1,
которое
зависит от
длительности
передаваемого
сигнала.
Кроме того,
уровень 1
устанавливает
счетчик D2-2 в
исходное
состояние
для приема
следующего
бита
информации.
·
Декодированный
сигнал
логического 0
или 1 информации
RS485 c выхода
Q поступает
через sp485-1 в
линию.
Ниже
на рисунке
показаны
диаграммы
сигналов при
декодировании.
·
При
ретрансляции
контрольные
светодиоды VD1..VD3 сигнализируют
о
прохождении
информации.
Удобно
использовать
двухцветные
светодиоды с
малым током
свечения тип FYLS-0603BURC
или
аналог. Но
можно и отечественные
АЛ307Б.
Вероятность
ошибки
ретранслятора
связана с тактовой
частотой
задающего
генератора и
скоростью
передачи
канала RS485.
Например,
для скорости
115кбит в
секунду
данные RS485
передаются с
тактовой
скоростью
для одного
бита около 8
микросекунд.
В
этом случае,
для частоты в
10 мегагерц
задающего
генератора
данной схемы
получаем тактовый
интервал
сигнала 1 или
0
двухчастотного
кодирования 100нс*8 = 0.8
микросекунды.
Следовательно, 2х
частотный
сигнал передается
за 8
микросекунд
не менее 8/0.8= 10 раз.
Таким
образом,
краевое
искажение
исходного
тактового интервала
составляет менее 10%,
что вполне
хватает для
устойчивого
приема.
§
Схема
реализована
на печатной
плате с
возможностью
использование
SMD или DIP компонентов.
Вид
печатной
платы ниже на
фото.
§
Вид
2-х печатных
плат в сборе
с SFP
без защитных
кожухов ниже
на фото.
Питание от USB- порта.
§
Подключение
через
патч-корд EX9C-2P2u тип: 12742
pt SC 9/125 2*1m
§
Тип
SFP APSB43013xxL20
На
печатной
плате возможно
установить
несколько вариантов
внешнего
питания:
·
От
usb-a вид
разъема как у
флешки памяти или usb-b
(квадратный),
рисунок ниже.
Необходимо учитывать
потребляемый
ток схемы до 200
миллиампер и
соответственно
возможности
и длину шнура
usb;
|
|
·
Если
требуется
гальваническая
развязка RS485, то устанавливается
преобразователь
DSDS типа PFKC05-12S05 , фото ниже
на рисунке.
Применяется
внешнее, не
стабилизированное
питание 18..15
вольт.
·
Возможно
применение
внешнего не
стабилизированного
источника питания
18..6 вольт. В этом
случае на
плату
устанавливается
стабилизатор
142EН5А
или LM317T.
Микросхемы
стабилизаторов
имеют корпус
ТО220 и
дополнительно
закреплены
на радиаторах.
Поставку
готовой
комплектации
выполняет ООО
НПК "КОМЕТА"
·
Источник
1
сообщает: http://liniya-mass.livejournal.com/20387.html
Так,
в 1982 г. на
газопроводе
"Уренгой-Сургут-Челябинск"
произошел
огромный
взрыв, который
стал итогом
спецоперации
западных спецслужб.
В ПО по
управлению
работой
газопровода
спецслужбы
внедрили
троянские
вирусы. В
частности, в
одной из
западных
компаний КГБ
приобрел
программу
для
автоматизации
работы
газопровода
(АСУ ТП и SCADA).
Программа
управляла
насосами, турбинами
и другими
ключевыми
приборами перекачки
газа.
ПО
установили
на некоторых
газопроводах
в СССР,
некоторое
время программа
работала
нормально.
Однако при отработке
одного из
режимов
тестирования
встроенный
вирус привел
к нештатному
режиму
работы
оборудования,
что привело к
разрыву
газопровода
и
последующему
взрыву.
Официальных
подтверждений
об участии
спецслужб в
диверсии нет,
однако на
сайте ЦРУ на
странице
"Досье
прощание"
указано, что
разработанные
ЦРУ
программы и
чипы
нарушали
планы
производства
на
химических
предприятиях
и тракторном
заводе в
СССР, такие
ПО
использовали
в советской
военной
технике, а на
газопроводе
были установлены
дефектные
турбины.
Нужно
напомнить,
что по данным
Национальной
ассоциации
участников
электронной
торговли, в
список пяти
наиболее
востребованных
поставщиков
российских
госзаказчиков
входят
американские
Microsoft и Oracle. По
итогам 2013 г. Microsoft
заработала
на российских
госзакупках
11,34 млрд руб., Oracle - 3,2
млрд руб.
Минкомсвязи
накануне
предложило включить
в проект
постановления
правительства
об ограничении
закупок
иностранного
ПО статью, по которой
при закупках
ПО за госсчет
должно присутствовать
условие
обязательной
работы ПО по
всей стране,
включая Крым
и Севастополь.
Шаг хороший,
но
предложение
министерства
всего лишь
ставит
условия для
иностранных
производителей
ПО, речи об
отказе от
такого ПО не
идет.
А
что делают
другие
страны в этой
области? В
сентябре 2003 г.
Госсовет
Китая принял
постановление,
запрещающее
государственным
учреждениям
закупать
иностранное
ПО. Кроме того,
в августе 2014 г.
власти
страны
запретили
использование
продуктов Apple в
госструктурах.
В частности,
госслужащим
запрещено
пользоваться
планшетами iPad и
iPad Mini, а также
компьютерами
MacBook Air и MacBook Pro. В мае 2014 г.
Правительственный
центр
закупок
Китая запретил
использовать
операционную
систему Windows 8 на
настольных
компьютерах,
ноутбуках и
планшетах, приобретаемых
для
госорганов.
Подобные меры
приняли и в
Индии.
·
Источник
2
сообщает https://habrahabr.ru/post/208390/
Высокоточные
станки
запрещено
перемещать
без
разрешения
производителя.
На форуме Practical Machinist
развернулось феерическое
обсуждение,
как можно
разблокировать
ЧПУ-фрезер,
который
отказывается
функционировать
после
перемещения
на новое
место. Производитель
оснащает
станок
GPS-сенсором
и/или гироскопом.
В случае
перемещения
станок автоматически
блокируется
до получения
кода
разблокировки. Топик-стартер
на Practical Machinist
объясняет,
что их компания
купила
восемь
ЧПУ-фрезеров
Mori/Ellison NV5000A, а вскоре
перевезла их
на другой
завод. После этого
оборудование
вышло из
строя.
Фирма-производитель
объяснила,
что таково
новое требование
американского
законодательства
и все будущие
модели
ЧПУ-фрезеров
высшего
класса будут
блокироваться
при перемещении
на новое
место.
Пользователь
выражает
возмущение
такой
«залочкой»
станков на
конкретные
координаты.
Он считает,
что после
покупки
станка может
делать с ним
что угодно.
Другие
коллеги на
форуме
подтвердили,
что
аналогичная
функция с
GPS-блокировкой
присутствует
и на других
ЧПУ-фрезерах
высшего
класса
японского
производства,
в том числе
на фрезерах
Citizen. Говорят,
изменения в
законодательстве
приняли
после того,
как одного из
японских
производителей
уличили
в нелегальном
экспорте
высокоточного
оборудования в
Иран и
Северную
Корею,
нарушая
эмбарго. Некоторые
даже
вспомнили скандал с
поставкой в
СССР станков
Toshiba в середине
80-х, что позволило
наладить
производство
высококачественных
винтов для
подводных
лодок, кардинально
улучшив их
акустические
профили.
·
Источник
3
сообщает http://morgulis.tv/tajna-kompyuternoj-diversii-v-irane-nachinaet-otkryvatsya/
Тайна
компьютерной
диверсии в
Иране начинает
открываться.
С помощью
компьютерной
диверсии был
обнаружен (а
затем
уничтожен в 2007
году) ядерный
реактор в
Сирии,
строившийся
с помощью
северокорейских
и иранских
специалистов.
Высокопоставленный
сирийский
чиновник
приехал в Лондон,
а когда он
вышел из
номера
пообедать, двое
сотрудников
Моссада
проникли к
нему в номер
и вставили
сирийцу в
лэптоп
“троянского
коня”.
Шпионская
программа
выловила с
жесткого
диска
чертежи,
фотографии,
программы,
имена и
координаты
корейцев и
иранцев,
работавших
над проектом.
...
·
Авторский
анализ.
Программы в
микроконтроллерах
и чипах можно
сравнить с
вирусами или
с бактериями.
Или ты
перевариваешь
пищу, или
пища переваривает
тебя. Или
программа
работает по
твоей
программе,
или наоборот.
Изделие для
обработки
данных с
программой
ВСЕГДА имеет
возможность
при
изменении
программы
изменить и
обработку
данных. В
любой PIC или AVR
можно
внедрить
возможность
действий по
самим данным.
Таким
образом данные
превращаются
в программу.
Откройте МОXU или ICP-CON,
которые
работают с
приемом и
передачей
данных. И там
есть микропроцессор.
Это
потенциальная
угроза несанкционированных
действий. В
предлагаемом
ниже изделии
связи программ
и несанкционированных
действий нет.
§
Предложенная
схема и
техническое
решение убирают
одну из самых
трудоемких
задач -
программирование
микропроцессора,
что
позволяет снизить
цену изделий
связи по
оптоволокну.
§
Допускается
работа
каналов
связи RS485
на разных
скоростях
без
стандартизации
скорости
передачи, без
программирования,
т.к. сама
схема не
содержит
элементов
программирования;
§
Допускается
передача
аналоговой
информации
при
включении
соответствующих
ЦАП-АЦП.
§
Схема
построена на
элементах 555
серии, а так
же возможно
использование
и менее
скоростных
элементов,
если
ограничить
скорость RS485;
§
Для
увеличения
скорости
передачи необходимо
использовать
более
быстродействующие
элементы,
например
серию 1533;
§ Данная
схема и
файлы
печатной
платы
подготовлены
в среде DipTrace
2.4.0.2 Full portable. Архив
данной
работы
продублирован
на облачном
хранилище по
адресу: https://disk.yandex.ru/d/bzxW5G9MPuWTKg смотрите
в каталоге
архив plata_rs485optika_v2_n1u.zip
§
Автор -
Шабронов
Андрей
Анатольевич тс. +7
913-905-8839 e_mail
- shabronov@ngs.ru
Успехов
и здоровья!
ред.
2017-07-31 Ред.2023-01-24(испр.ссылки)