设计适合恶劣环境下工业应用的鲁棒隔离式RS-232数据接口

　　简介

　　图1. 典型的隔离式RS-232通信链路

　　如图2所示，隔离栅在RS-232总线和与该总线相连的每个系统之间提供电隔离，既允许在两点之间传输数字数据，又可防止接地环路电流流过;这样可以消除耦合到通信电缆上的噪声，从而降低信号失真和误差。

　　图2. 隔离功能

　　实现隔离式RS-232接口

　　要提供隔离式RS-232通信接口，两端的器件必须与所连的RS-232电缆相互隔离。要隔离数据链路 ，则必须对数据信号线路和用于驱动该电缆的电源进行隔离。来自诊断端口上UART的数据需要跨越隔离栅并传输至隔离总线侧上的RS-232收发器。本地5 V/3.3 V电源也需要跨越隔离栅来为隔离总线侧上的RS-232收发器供电。工业PC端也同样需要如此：数据和电源均需要跨越隔离栅(图3)。

　　通过将器件与RS-232电缆网络隔离开来，诊断端口和工业PC电路均受到保护，不受恶劣环境下可能耦合到RS-232电缆上的瞬变影响。隔离还可以中断因诊断端口和工业PC端存在不同接地电位而可能出现的接地环路。RS-232总线上可能出现的高共模电压不能跨越隔离栅，从而保护隔离数据的用户。

　　图3. 隔离式RS-232接口