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[전자공학] 신호 전송공학/전자공학 2023. 8. 3. 02:29
글의 참고
- https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=3lastbaek5&logNo=221988200472
- http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=3667
- https://m.blog.naver.com/zelojoa96/221920819575
글의 전제
- 밑줄로 작성된 글은 강조 표시를 의미한다.
- 그림 출처는 항시 그림 아래에 표시했다.
글의 내용
" Embedded Linux 혹은 Firmware 개발을 하건 상관없이 전자공학에 대해 많이 알면 알수록 단단한 개발자가 된다. CAN 통신을 공부하면서 느낀 부분이지만 신호 전송에 종류가 있다는 것을 알게됬다. 내가 주로 사용하는 UART, SPI, I2C는 모두 `싱글 엔드 신호 방식` 을 사용한다. 그런데 CAN 및 USB 통신은 `더블 엔드 신호 방식` 을 채택하고 있다. 요놈들을 좀 공부할 필요가 있다.
- 신호 전송 모드
" 싱글 엔드 신호 (Single-ended Signal, 단일 종단 신호) 방식은 거의 매일 사용하는 놈이니 반드시 방법을 알아놓자.
- 전통적인 2개 도선 신호 전송 방식
- 데이터를 입출력하는 `신호선`과 접지 역할의 `접지선`에 의해 전송.
- 입출력이 접지를 공유함.
- 결국, 단일 도선(신호선)을 통해 신호가 전달되고, 접지를 통해 귀환됨.
- 수신측에서는 신호 값을 접지를 기준으로 측정된 값(+/-)으로 판단.
- 특징
- 노이즈에 약함.
- 속도가 느림.
- GND를 하나만 쓰고 여러 데이터라인을 공유하니깐 서로 간섭을 일으켜서 crosswalk 성능이 저하될 수 있음.
- 사용처
- I2C, UART, RS-232, SPI 등
- 아래 그림에서 신호선이 5V, 접지선이 0V를 의미한다. 수신측은 접지선을 기준으로 신호선의 값을 판단한다.
- 더블 엔드 신호 (Double-ended Signal, 쌍 종단 신호) 방식
- 신호가 두 도선에 의해서 전송되는 방식. 더블 엔드 신호 방식도 2가지가 있다.
- 차동 모드(Differential Mode) - 자주 사용되는 놈이다. 반드시 원리를 알아놔야 한다.
- 주파수, 진폭은 같으나 위상이 반대인 두 신호를 두 입력 단자에 각각 입력시키는 경우.
- 수신측은 두 입력 차이를 통해 HIGH, LOW를 판단한다.
- 만약 V+, V- 선이 있을 때 HIGH(1)를 보내고 싶다면, V+ = 3.5V, V- = 1.5V로 해서 2V의 차이를 만들어서 보내고, LOW(0)을 만들고 싶다면 V+ = 2.5V , V- = 2.5V로 같게 해서 0V를 보낼 수 있다.
- Vdiff = Va - Vb
- 특징
- 사용처
- 주로 고속 통신에서 많이 사용됨. USB, 이더넷, CAN, HDMI, 차세데 SD Card 등.
- 주파수, 진폭은 같으나 위상이 반대인 두 신호를 두 입력 단자에 각각 입력시키는 경우.
- 공통 모드(Common Mode)
- 불필요한 2개의 동일 신호(주파수 ,진폭, 위상)를 입력 단자에 인가
- 이 모드에서의 출력은 중첩되게하여 서로 상쇄됨으로써 이상적으로 `0`이 됨.
- Vcomm = (Va + Vb) / 2
- 불필요한 2개의 동일 신호(주파수 ,진폭, 위상)를 입력 단자에 인가
- 차동 모드(Differential Mode) - 자주 사용되는 놈이다. 반드시 원리를 알아놔야 한다.
- 신호가 두 도선에 의해서 전송되는 방식. 더블 엔드 신호 방식도 2가지가 있다.
- 아래서 Vdm이 차동 모드의 값, Vcm은 공통 모드의 값이 된다.
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