Sygnalizacja jednostronna - Single-ended signaling

Niesymetryczne Sygnalizacja to najprostsza i najbardziej powszechnie stosowaną metodą transmisji sygnałów elektrycznych przez przewody . Jeden przewód przenosi zmienne napięcie, które reprezentuje sygnał, podczas gdy drugi przewód jest podłączony do napięcia odniesienia, zwykle uziemienia .

Główną alternatywą dla sygnalizacji single-ended jest sygnalizacja różnicowa . Istnieje również historyczna alternatywa powrotu ziemi , dziś rzadko stosowana.

Sygnalizacja single-ended jest tańsza w implementacji niż różnicowa, ale nie ma możliwości odrzucenia szumu spowodowanego przez:

  1. różnice w poziomie napięcia gruntu między obwodami nadawczym i odbiorczym
  2. indukcja odebrana na przewodzie sygnałowym

Główną zaletą sygnalizacji single-ended nad różnicową jest to, że do przesyłania wielu sygnałów potrzeba mniej przewodów. Jeśli jest n sygnałów, to jest n +1 przewodów - jeden dla każdego sygnału i jeden dla masy. (sygnalizacja różnicowa wykorzystuje co najmniej 2 n przewodów). Wadą sygnalizacji z jednym końcem jest to, że prądy powrotne dla wszystkich sygnałów wykorzystują ten sam przewodnik (nawet jeśli używane są oddzielne przewody uziemiające, uziemienia są nieuchronnie połączone ze sobą na każdym końcu) , a to może czasami powodować zakłócenia („ przesłuchy ”) między sygnałami.

Normy

Sygnalizacja single-ended jest szeroko stosowana i można ją spotkać w wielu powszechnych standardach transmisji, w tym:

  • Komunikacja szeregowa RS-232
  • Złącza myszy i klawiatury PS/2
  • Szyna szeregowa I²C
  • Obwody TTL
  • Obwody logiczne CMOS
  • Obwody ECL
  • Większość równoległych magistral komputerowych, takich jak:
  • Złącza wideo VGA
  • Interfejsy SCSI dla dysków twardych i innych urządzeń peryferyjnych
  • Interfejsy Parallel ATA dla dysków twardych i innych urządzeń peryferyjnych

Niektóre rodzaje złączy, choć częściej używane do par zbalansowanych, są czasami używane do pracy single-ended:

Przykład

Powszechnie stosowany system RS-232 jest przykładem sygnalizacji single-ended, która wykorzystuje ±12 V do reprezentowania sygnału i wszystko poniżej ±3 V do reprezentowania braku sygnału. Wysokie poziomy napięcia dają sygnałom pewną odporność na zakłócenia, ponieważ niewiele naturalnie występujących sygnałów może wytworzyć napięcie o takiej wielkości. Mają również tę zaletę, że wymagają tylko jednego przewodu na sygnał. Mają jednak również poważną wadę: nie mogą jeździć z dużą prędkością. Efekty pojemności i indukcyjności , które odfiltrowują sygnały o wysokiej częstotliwości, ograniczają prędkość.

Zobacz też