CAT5/6/7 Kabel /Belden3105A fuer RS422/485

Ich kann nicht viel zu CAT 5/6/7 Kabeln sagen, da ich die nicht benutze. Ich verwende Belden 3107A (das ist das 3105A mit 2 Paaren) und denke es ist seinen Preis mehr als wert, wenn man unter anderem Wert auf mechanische und chemische Robustheit legt. Es verkraftet problemlos wenn da draufgetreten wird oder irgendwas draufgestellt wird. Ein voruebergehendes Bad in Wasser, Oel oder anderen Fluessigkeiten steckt es ebenfalls problemlos weg. Seine mechanische Robustheit ist ebenfalls ein Vorteil beim verlegen, da man es auch in unzugaenglichen Kabelschaechten mit "roher Gewalt" durchziehen kann, ohne Angst haben zu muessen, es zu beschaedigen. Elektrisch ist fuer mich der doppelte und 100% deckende Schirm wichtig, da ich es in einer Umgebung mit vielen Transienten einsetze. Ausserdem hat es die passenden 120 Ohm Impedanz, dem RS485 Standard entsprechend. (welche Impedanz haben eigen CAT Kabel??) Mein Fazit ist, falls du ein Kabel fuer den typischen, rauhen Industrieeinsatz suchst, dann ist das Belden 3107 zu bevorzugen. Fuer z.B. eine Bueroanwendung ist es eher Overkill und zu gross. Falls du gedenkst RJ45 Stecker zu benutzen, dann ist das Beldenkabel ebenfalls ungeeignet, weil es wohl zu dick ist - ich haette jedenfalls keine Lust zu versuchen es in einen RJ45 zu zwaengen.

Klaus

Hi!

{...}

Ich wuerde als physikalische Ebene nicht RS-485 sondern LVDS empfehlen. Es gibt (auch von TI wie Dein SN65HVD23/4) etliche LVDS Bausteine, die gar pinkompatibel mit den typischen RS-485-Bausteinen sind: National Semiconductors schreib sogar "steigt auf LVDS um" :).

CAT5-Paare haben Z=100Ohm, was mit LVDS-Spezifikation uebereinstimmt. Meine Erfahrung zeigt, dass z.B. bei 32Mbps (NRZ) 30m CAT5 fast gar keinen Einfluss auf die Datenuebertragung haben (im Sinne der Signalverzerrung am CMOS-Empfaengerausgang im Vergleich zum CMOS-Signal am Sendereingang). Ich bin ueberzeigt, dass Du mit LVDS 100m ueber CAT5 bei 24Mbps ganz locker schaffst. Nimm CAT5 als STP - mit Schirm. Die Erdung des Schirms - nur an einem Ende. Es gibt verschiedene Ansichten, wo der Schirm am besten geerdet werden soll: ob am Sender oder am Empfaenger. Ich bevorzuge am Sender, um zu vermeiden, dass die Masse des Empfaengers die Stroeme vom Schirm ableitet; fuer die notwendige Verbindung der Massen vom Sender und Empfaenger sollst Du dann ein freies Paar des CAT5-Kabels nehmen.

Gruss,

Igor.

Ausser eines etwas geringeren Enegiebedarfs hat LVDS auf 100 Metern nur Nachteile:

- Keine Bausteine, die auch noch fuer 100 Meter Pre-Emphasis oder Receiver Equalization machen

- Viel geringere Common Mode Bereich (die SN64HVD24 Typen haben -20 bis + 25 Volt)

Fuer kurze Strecken sieht es da anders aus.

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Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

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Klaus Bahner wrote: ...

Danke fuer die positive Rueckmeldung zu dem Kabel. Fuer die Anwendung oben will ich aber moeglichst bei Cat5/6/7 bleiben.

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Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

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Hi!

OK, Common Mode Bereich ist klein, man muss eben fuer eine gute Massenverbindung sorgen.

Was "Nachteile" betrifft: durch 35mV Differenzialspannung bei LVDS (vgl.

350mV RS-485) erreicht man in erster Linie bessere Flankenuebertragung (und nicht die Energieersparung und den geringeren CO2 Ausstoss :)), sprich - bessere Durchsatzraten, denn bis 35mV wird das Kabel schneller (um)geladen (L-C-Eigenschaften) als bis 350mV :). Ich hab es grad auf meinen Tisch: bei 90m CAT5 verschluckt RS-485 die "0" bei schon 4x "1" hintereinander davor; LVDS dagegen merkt das Kabel fast gar nicht. OSZI zeigt es deutlich. Muss dazu sagen, dass es NRZ ist, also mit einem grossen und von Datenwerten abhaengigem DC-Anteil. Soll einer Manchester kodieren, sieht es im Kabel besser aus, dafuer braucht einer die doppelte Bandbreite als bei NRZ, und landet eben wieder da, wo er weg wollte :).

Gruss,

Igor.

"Igor \"Knight\" Ivanov" wrote: ...

Dem Argument folge ich nicht: Das Kabel hat Tiefpasseigenschaften, egal ob bei 35 oder 350 mV.

Welcher Treiber? Vielleicht ist der Treiber zu langsam?

NRZ wird es auch bei meiner Anwendung.

--
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Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Werden deine ganzen Probleme durch stinknormales 100MBit Ethernet nicht erschlagen? Baselinewander, Equalizer usw. alles drin.

- Henry

Henry Kiefer wrote: ...

6 Kanaele a 16 bit mit 1 MSample/s saettigen schon ein 100 MBit Kabel, ohne einfache Moeglichkeit, mehr aenaele zu uebertragen. Die Elektronik muesste dazu auch einen kraeftigen Prozessor samt OS bekommen. Und Prozessoren/OS, die ein 100 MBit Netz saettigen, sind auch nicht ohne.

Im Hinblick auf die Anzahl Kanaele waere dann Gigabit Ethernet eher angebracht...

--
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Henry Kiefer wrote: ...

6 Kanaele a 16 bit mit 1 MSample/s saettigen schon ein 100 MBit Kabel, ohne einfache Moeglichkeit, mehr Kanaele zu uebertragen. Die Elektronik muesste dazu auch einen kraeftigen Prozessor samt OS bekommen. Und Prozessoren/OS, die ein 100 MBit Netz saettigen, sind auch nicht ohne.

Im Hinblick auf die Anzahl Kanaele waere dann Gigabit Ethernet eher angebracht...

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Hm. Ist leider einige Jahre her als ich einen Ethernet-Transceiver baute. Die Chips waren von SMSC. Damals konnte man die MAC und PHY schön getrennt bekommen. Inwieweit das bei Gigabit-Ethernet noch so Sitte ist, weiß ich gerade nicht. Jedenfalls könntest du einen PHY nehmen und den entsprechend konfigurieren (je nachdem per Pins oder über dessen MII-Port mit einem einfach synchronen seriellen Protokoll). Der PHY hatte 4 Eingangspins und entsprechend 4 Ausgangspins. Dazu noch der Ethernet-Übertrager und Kabel -> fertig. Allenfalls brauchts noch einen PIC für den MII-Port einzustellen. Die 4-Bit Ports sind allerdings synchron und vielleicht mußt du die entstehenden Nibbles noch den Nutzkanälen zuordnen lernen. Wäre also eventuell ein Weg.

Andererseits gabs da nicht SERDES in allen Varianten?

Davon abgesehen, würde ich dir sehr galvanische Trennung empfehlen.

Gruß - Henry

Der National DP83865 sollte etwas entsprechendes sein, mit 10/100/1000 PHY. Man bekommt ihn ueber Digikey.

Soll das heissen, den PHY "von Hand" einstellen? Und dann ebenso "von Hand" die Ethernet Pakete zusammenbauen? Oder "nur" den PHY richtig einstellen und dann einfach irgendwelche Daten ueber das (G)MII Interface auf die Leitung legen?

Fuer 10Base-T gibt e sja auf fpga4fun ein schoenes Beispiel, weisst Du evt etwas fuer Deinen Vorschlag?

Aber wenn das andere Ende keine normale Netzwerkkarte sein kann, dann waere das recht uninteressant.

Da gibt es die TI TLK Bausteine. Aber die meisten Arbeiten nur mit optischen Fasern.

--
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Henry Kiefer wrote: ...

Das macht ggf auch ein ADUM Baustein.

-- Uwe Bonnes snipped-for-privacy@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

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Die National-Bausteine waren "schwierig" Datenblatt-technisch. NDA und so ein Kram... Letztendlich sind wir dann bei SMSC gelandet.

Vielleicht gilt das für deinen obigen Baustein nicht.

Die 'Handeinstellung' sind nur ein paar Pins auf statisch richtiges Potential legen. Weitere Optionen kann man (normalerweise über den MAC als Vermittler per Registerload) über das MII-Interface im PHY einstellen.

Solange du die Setup- und Hold-Zeiten relativ zum Taktsignal am Nibble-Bus einhälst, kannst du beliebige Daten anlegen. Der PHY macht daraus dann 8B10B-Umkodierung um den Datentakt zu integrieren usw.

Die Details hatten mich damals nicht interessiert, da MAC und PHY ja zusammenpassen.

Nein. Google halt.

Da eine normale Netzwerkkarte einen normalen MAC beeinhaltet, müßtest du zumindest Ethernet-Pakete vortäuschen. Dachte, du hast eine eigene Hardware.

Und was spricht gegen optisch, zumal gleich galvanisch getrennt?

- Henry

Nun, die Eigenschaften sind da. Aber der Treiber ist keine ideale Spannungsquelle sondern eher eine Stromquelle. D.h., nach dem Tiefpass haste einen Saegezahn. Dabei, wenn man mit kleineren Spannungen arbeitet bekommt man schnelleres Erreichen der Schaltpegel.

Igor.