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RS232和V.35怎样接入E1:异步数据、同步时钟与接口匹配

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RS232和V.35怎样接入E1:异步数据、同步时钟与接口匹配

浏览次数: 飞畅科技原创 作者:飞畅科技技术团队

同样走E1,异步串口和同步接口不能混买

旧设备只有RS232或V.35接口,跨站资源却是一条E1电路时,可用相应接口转换设备承载数据。两端仍面对原有业务接口,E1作为中间通道。转换器不负责自动解析任意工业协议,也不因为带有串口就把所有业务改成以太网。

RS232名称首先描述电气接口,不能只凭名称断定某个端口一定异步;常见终端使用异步字符,某些电信设备则提供带时钟的同步串行接口。V.35通常面向同步数据。确定型号前,先读取终端手册,列出异步还是同步、速率、控制信号、针脚与时钟要求,不能仅根据DB9或DB25外形决定接法。

异步字符怎样进入连续运行的E1线路

常见异步RS232一次发送一个字符,利用起始位、数据位和停止位帮助接收端识别字符位置,并可能带校验位。终端与接收器需要匹配速率和字符格式,通常没有单独的时钟线。数据可以间歇出现,但E1线路仍按自己的持续节拍运行,两种节拍并不相同。

一种通用实现是先接收串口电平,经字符处理或对应编码机制,把数据暂存并映射到双方约定的E1业务位置;远端取出并恢复串口输出。具体设备可能采用不同编码方式,不能假定每台产品都有相同UART结构或逐字符封装。双方必须支持相同承载机制,才能正确恢复数据关系。

缓存只吸收有限突发。应用长期发送超过承载或端口处理能力的数据,仍会出现等待、丢失或流控动作。串口波特率、E1总线速率与有效应用吞吐量也不同:字符中的起止位、协议报文和业务映射都可能占用容量。不能把2.048Mbit/s写成任意串口终端可取得的净数据速率。

数据可到达,握手状态也可能决定能否发送

有的终端只使用发送、接收与公共参考,有的还依赖RTS、CTS、DTR、DSR等控制或状态线。只转发数据而没有满足终端需要的握手条件,可能表现为一端始终不发送、连接建立失败或偶发停顿。不要用随意短接来掩盖未知接口要求,先确认双方线缆与握手模式。

飞畅FCC-E1R1详情提供一路E1和一路RS232数据承载,FCC-E1qR1详情则明确列出RS232握手信号的E1远传。后者有助于需要控制状态跨站保持的终端,不能因此把所有串口转换器都叫“全信号”。这是一项具体选型差异,应结合终端真正使用哪些信号来确定。

上述官网详情在摘要、功能和参数表之间存在串口速率范围的不同表述,部分内容还混列其他串行接口。本文不据此承诺统一最高速率、电气保护或温度范围;应取得所订版本的明确速率、端口与接线资料,成对设备确认兼容后再验收。

异步RS232字符经处理、有限缓存和E1映射后在远端恢复
图1|通用原理示意。为一种通用实现,非所有型号的固定内部结构;波形为逻辑电平,非RS232实际电压。

V.35同步数据,为什么还要关心时钟

同步数据接收依据约定的时钟边沿读取数据,而不是给每个字符加起止位。除了数据方向,还要确认发送和接收时钟由谁提供、哪一端使用它。DTE是数据终端角色,DCE是连接通信电路的角色;角色名称有助于理解端口关系,却不能代替具体时钟线和控制线定义。

例如转换器作为DCE角色,从E1侧恢复参考并向DTE提供相应发送时钟,DTE按这个节拍送出数据,是一种可能的配置。现场也可能采用终端或外部参考。不要规定所有设备都必须同一拨码位置,更不能让两端互相等待没有来源的时钟。把每端参考来源和数据路径分别画出来。

飞畅E1转V.35/V.24系列区分成帧与非成帧版本。FCC-E1fV1详情对应成帧E1与V.35适配,涉及所选业务时隙;非成帧产品则面向整条相应线路数据。DB25到其他接口的转接线必须与产品定义匹配,不能把插头形状当成V.35电气或时钟兼容的证明。

DCE向DTE提供时钟,DTE按节拍发送同步数据
图2|通用原理示意。采样边沿为示例;时钟角色、具体边沿与转接线定义按所选型号核对。

成帧、时隙与线路定时要逐项对应

成帧E1把一帧划分为三十二个八比特时隙,每秒八千帧。TS0承担帧定位等开销,TS16用途取决于业务模式,因此可用数据时隙不能只按面板总数计算。同步接口的业务速率可能按所选六十四千比特通道组合,具体范围由产品模式决定。

两端成帧方式、CRC、时隙映射和中间传输网的电路连接应对应。串口数据能在本地短线通过,不证明跨站电路已经送到正确时隙。E1七十五欧姆与一百二十欧姆接口还需要相应线缆和阻抗条件,不能把网络跳线直接接入未核对的E1针脚。

“异步串口”不等于整个系统不需要时钟。串口可以不使用独立时钟线,承载它的E1仍需要线路定时;经过IP的电路仿真还有输出时钟恢复问题。同步和异步描述的对象应写清楚,否则会把字符接口、网络报文和E1频率混成同一件事。

先做一条业务,再扩展到现场

在维护窗口保存配置,先让配套设备在短电路环境对测。异步业务核对速率、数据位、校验、停止位和握手,分别验证双向发送;同步业务核对DTE/DCE角色、时钟来源及采样关系。测试只使用说明书允许的接线与电源,不在未知接口上试接。

短链路通过后接入正式E1电路,观察失信号、帧失步、误码与应用响应。既测试小报文,也测试实际突发和持续负载,记录是否丢字节、是否顺序正确及握手状态变化。需要环回或测试码时先明确中断范围,结束必须退出测试状态并恢复真实业务。

选择的是承载方式,不是通用协议翻译能力

假设远端仪表输出异步RS232,本端系统仍需要相同串口数据,可以评估成对的串口转E1;若终端给出V.35同步接口,则进入同步接口及时隙适配的选型。若中间只有光纤或IP,应重新检查完整承载方案,而非默认E1转换器可以直接接任意光口或网络。

透明传输使远端获得对应数据,不会自动改变应用协议、设备地址或主从关系。把业务接口、E1通道、控制信号和定时各自落实,才容易解释为什么这样接、容量怎样受限,以及用什么测试证明设备确实满足需要。

资料说明:原理图经技术内容核对,用于解释通用机制,不是产品实物照片或实测记录。具体接口、模式与能力以所选型号、版本及现场验证为准。

核验资料: ITU-T G.703:数字接口电气特性 ITU-T G.704:E1与T1帧结构 飞畅E1转串行接口系列 飞畅FCC-E1R1串口承载设备 飞畅FCC-E1qR1全信号RS232转E1 飞畅E1转V.35/V.24系列 飞畅FCC-E1fV1成帧E1-V.35转换器 E1转换器分类与选型

现场常见问题

RS232终端只接TX、RX和地仍不发送,经E1延伸时还应确认什么?

应查终端是否依赖RTS、CTS等握手状态,以及所选转换器是否按需求传递这些信号。电气接线和字符参数正确不代表发送条件齐全;先建立短线基线,再验证跨E1的双向数据与状态变化,不用未知针脚短接或外加电压强迫通信。

V.35与E1两端接口都连接好了,为什么仍可能等不到同步数据?

同步接口需要明确的数据与时钟关系。应分别写出DTE/DCE角色、参考来源、发送和接收时钟,再核对成帧与时隙映射。若两端都等待不存在的外部时钟,机械连接无法解决;拨码和线序按具体型号确认,不照搬另一设备的设置。

E1线路为2.048Mbit/s,能否把这个数直接作为串口应用吞吐量?

不能。E1线路速率、所选业务时隙、串口字符速率与应用有效数据量属于不同口径。成帧开销、字符起止校验、映射及处理都会影响结果。应核对实际模式和持续负载,确认有限缓存与流控行为,不能用总线路数字替代端到端业务测试。

继续阅读:PDH光端机怎样理解标准与故障:E1、时钟、告警和环回;串口转换器到底转换什么?电气接口、透明联网与协议网关;