Cenni di teoria
Lo standard NMEA 0183 specifica che i dati (sentenze nmea) di entrata e di uscita dei trasmettitori e ricevitori devono usare segnali elettrici differenziali. Questo significa che i dati sono trasportati con una corrente elettrica su due fili separati dalla massa. Grossolanamente, la tensione oscilla tra 0 e 5 volt, i 2 fili sono in fase opposta, quando uno è a 5V, l’altro è 0V, e viceversa.
Questo tipo di sistema ha due vantaggi :
- Meno sensibili alle interferenze : un ricevitore differenziale rileva solo la differenza di tensione tra i due conduttori, ma non il valore assoluto della tensione. L’interferenza normalmente influenzerebbe in modo eguale entrambe i conduttori, non influenzando quindi la trasmissione dei dati.
- Si generano meno interferenze: un sistema differenziale produce poca interferenza su altri sistemi. I campi magnetici generati da ciascun cavo sono in fase opposta e non influenzano gli altri conduttori o circuiti nelle vicinanze.
Purtroppo nella pratica questo non sempre è rispettato, diversi produttori utilizzano ingressi ed uscite NMEA con trasmissione asimmetrica su un solo filo, facendo passare il ritorno sulla massa (collegata in comune).
Spesso i dispositivi non sono nemmeno provvisti del previsto accoppiatore ottico.
NMEA 0183 v1.x Talker
Il primo standard NMEA 0183 version 1 aveva inizialmente trasmettitori con un solo filo per i dati (‘Tx’ ‘Data’ or ‘Out’), e usavano la massa per la linea di ritorno che chiude il circuito, alla stesso modo delle porte seriali dei computer.
Questo metodo di connessione è definito “single ended” o “asincrono“, diversamente da metodo “differenziale” usato nei dispositivi NMEA 0183 v2.0.
La versione 1 dei trasmettitori ha i segnali simili alle RS232 dei computer. Il voltaggio dei segnali è compreso tra +/- 15v, lo stato logico “1” or STOP bit state è definito nel range da -15 a +0.5v. Lo stato logico “0” or START bitè definito nel range da +4.0v a +15.0v.
Rilevo comunque che ad esempio La strumentazione B&G Network che secondo le specifiche rispetta lo standard NMEA0183 v1.5, adotta connessioni differenziali a 2 fili.
NMEA 0183 v2.x and v3.x Talker
La versione 2 di NMEA 0183 segue le specifiche RS422 le connessioni sono chiamate “A”, “B” e massa. A volte i segnali sono chiamati Data + and Data -, questo indica NMEA A and NMEA B respettivamente.
(Secondo lo standard RS422 invece si attribuisce il – al terminale A ed il + al terminale B).
Lo stato dei segnali generati dai trasmettitori sono come da specifiche EIA-422-A.
Lo stato logico “1” o STOP bit state è definito da voltaggio negativo nella linea
“A” respetto alla linea “B”. Lo stao logico “0” or START bit è definito dal voltaggio positivo sulla line “A” rispetto alla linea “B”.
Il terminale A è l’uscita “regolare” dell’amplificatore, il terminale B è l’uscta invertita.
Le masse di tutti i collegamenti trasmettitori-ricevitori (TALKER-LISTENER) devono essere connesse solo agli chassis dei trasmettitori/TALKER e non ci deve essere connessione di massa nei ricevitori/LISTENER.
Appprofondimenti utili
The NMEA 0183 Information sheet -(di Actisense)
Le porte RS422 e RS485 – vincenzov.net
Il protocollo NMEA 0183
Appprofondimenti utili