UART 通信线缆过长或未正确接地,可能导致什么问题?
UART 通信线缆过长或未正确接地,可能导致什么问题? 通讯失败{:lol:} 通讯不稳定 长线缆(如超过5米)的分布电阻和电容会形成RC低通滤波器,导致高频信号(尤其是波特率≥115200bps时)衰减。 长线缆的电容效应会使信号边沿变缓,可能触发接收端采样点偏移,误判逻辑电平(如将0识别为1)。 UART线缆(如RS-232标准要求120Ω特性阻抗)与终端电阻不匹配时,信号会在传输线末端反射,形成驻波。 反射信号叠加在原始信号上,导致过冲或振铃,可能超过接收端逻辑阈值(如TTL的0.8V~2.0V)。 其实长线缆若未采用双绞线或屏蔽层,相邻信号线(如TXD与RXD)可能因电容耦合产生串扰。 在并行布线的10米线缆中,若TXD信号频率为1MHz,可能通过10pF/m的耦合电容在RXD线上产生10mV的干扰电压,超过部分UART芯片的噪声容限(如5mV)。 两端设备地电位差(如10V)可能通过线缆形成地环路电流,叠加在信号线上,导致共模噪声。 若接收端共模抑制比(CMRR)不足(如普通UART芯片CMRR≈20dB),10V地电位差可能转化为1V的差模干扰,破坏数据帧。 一般来说,长线缆的传播延迟(如双绞线约5ns/m)可能导致收发端时钟不同步,尤其在波特率较高时(如921600bps,位宽约1.08μs)。 可能会导致信号衰减与失真。 噪声干扰与误码率增加 UART信号为数字信号,线缆过长会导致信号幅度衰减,波形上升沿和下降沿变缓,甚至出现失真。 噪声叠加在UART信号上,可能导致接收端误判逻辑电平,增加误码率。 共模电压可能超过接收端的共模抑制范围,导致信号失真或损坏接收芯片。 若发送端和接收端的接地不良或存在地电位差,UART信号线上会产生共模电压。 振铃会导致信号过冲或下冲,可能超出接收端的输入电压范围,损坏芯片。 线缆过长且未匹配终端电阻时,信号在传输线末端会发生反射,形成振铃(ringing)现象。
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