Modulation

การมอดูเลตสัญญาณ คือ การจะส่งสัญญาณเสียงหรือข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าช่วยพาสัญญาณเหล่านั้นให้เคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งขบวนการหรือขั้นต้อนในการเพิ่มพลังงานไฟฟ้าดังกล่าวเราเรียกว่าการมอดูเลต(Modulation) พลังงานไฟฟ้าซึ่งมีความถี่สูงและคงที่รวมทั้งมีแอมปลิจูด(ขนาด) สูงด้วยนั้นเราเรียกว่าสัญญาณคลื่นพาห์(SignalCarrier) อุปกรณ์สำหรับมอดูเลตสัญญาณ(Modulator) จะสร้างสัญญาณคลื่นพาห์และรวมเข้ากับสัญญาณข้อมูลเพื่อให้สัญญาณมีความแรงพอที่จะส่งผ่านสื่อกลางไปยังอีกจุดหนึ่งที่อยู่ไกลออกไปได้และเมื่อถึงปลายทางก็จะมีอุปกรณ์ซึ่งทำหน้าที่แยกสัญญาณคลื่นพาห์ออกให้เหลือเพียงสัญญาณข้อมูลเราเรียกวิธีการแยกสัญญาณนี้ว่าการดีมอดูเลต(Demodulation)เรื่องการมอดูเลตสัญญาณเป็นเรื่องที่สำคัญมากในการสื่อสารข้อมูลการเลือกวิธีการมอดูเลตและการดีมอดูเลตที่เหมาะสมจะช่วยให้ท่านทำการส่งข้อมูลข่าวสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อุปกรณ์สำหรับมอดูเลตสัญญาณ (Modulator) จะสร้างสัญญาณคลื่นพาห์ และรวมเข้ากับสัญญาณข้อมูลเพื่อให้สัญญาณมีความแรงพอที่จะส่งผ่านสื่อกลางไปยังอีกจุดหนึ่ง เมื่อถึงปลายทางจะมีอุปกรณ์ในการแยกสัญญาณคลื่นพาห์ออก เรียกวิธีการแยกสัญญาณนี้ว่า“การดีมอดูเลต” (Demodulation)
วิธีการมอดูเลตสัญญาณอะนาล็อกเพื่อส่งผ่านไปในช่องทางสื่อสารอะนาล็อกมี 3 วิธี คือ
1. การมอดูเลตทางแอมปลิจูด (Amplitude Modulation: AM)
2. การมอดูเลตทางความถี่ (Frequency Modulation: FM)
3. การมอดูเลตทางเฟส (Phase Modulation: PM)

การมอดูเลตทางแอมปลิจูด (AM)

สัญญาณของคลื่นพาห์จะมีความถี่สูงกว่าความถี่ของสัญญาณข้อมูล เพื่อให้สามารถพาสัญญาณข้อมูลไปได้ไกล ๆ 
สัญญาณ AM ที่มอดูเลตแล้วจะมีความถี่เท่ากับความถี่ของสัญญาณคลื่นพาห์ โดยมีขนาดหรือแอมปลิจูดของสัญญาณเปลี่ยนแปลงไปตามแอมปลิจูดของสัญญาณด้วย
ข้อเสียของการมอดูเลตแบบ AM คือ
1. แบนด์วิดท์ของสัญญาณ AM เป็นย่านความถี่ที่ไม่สูง ทำให้มีสัญญาณรบกวนจากภายนอกเข้ามาได้ง่าย
2. การส่งสัญญาณแบบ AM สิ้นเปลืองพลังงานมาก พลังงานส่วนใหญ่ใช้ในการส่งคลื่นพาห์
การมอดูเลตทางความถี่ (FM)
สัญญาณ FM ที่มอดูเลตแล้วจะมีแอมปลิจูดคงที่ แต่ความถี่ของสัญญาณจะไม่คงที่เปลี่ยนแปลงไปตามแอมปลิจูดของสัญญาณข้อมูล
ข้อเสียของการมอดูเลตแบบสัญญาณ FM คือ
1. ต้องการแบนด์วิดท์ที่มีขนาดกว้าง เนื่องจากสัญญาณข้อมูลมีหลายความถี่
2. คุณภาพดีกว่าการมอดูเลตแบบ AM แต่การทำงานจะซับซ้อนกว่า
การมอดูเลตทางเฟส (PM)
การมอดูเลตแบบ PM จะให้ครึ่งรอบของสัญญาณเป็นมุม 180 องศา และเมื่อครบ 1 รอบ จะเป็น 360 องศา สัญญาณมอดูเลตจะมีการเปลี่ยน (กลับ) มุมเฟสทุกครั้งที่มุมเฟสของสัญญาณข้อมูลต่างจากมุมเฟสของสัญญาณคลื่นพาห์เท่ากับ 180 องศา
การมอดูเลตแบบ PM นิยมใช้ในการแพร่ภาพสีทางทีวี แต่ AM กับ FM นิยมใช้ในการกระจายเสียงวิทยุการมอดูเลตแบบ PM เป็นวิธีการที่ดีแต่วงจรค่อนข้างจะซับซ้อนจึงไม่นิยมใช้ส่งสัญญาณข้อมูลอะนาล็อก การมอดูเลตแบบ PM มักจะนำมาใช้ในการส่งสัญญาณข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่ต้องการความเร็วในการส่งข้อมูลสูง

Demodulation

หมายถึง ขบวนการเปลี่ยนสารสนเทศจากการ Modulate กลับมาสู่ลักษณะเดิม ในการติดต่อสื่อสารผ่านคอมพิวเตอร์โดยอาศัยสายโทรศัพท์ข้อมูลที่จะส่งจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งนั้น จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงลักษณะของข้อมูลนั้น จาก analog ไปสู่ digital เสียก่อน เพื่อให้ข้อมูลถูกส่งผ่าน หรือถ่ายทอดไปตามสายโทรศัพท์ เมื่อถึงเครื่องรับปลายสาย เพื่อให้คนอ่านข้อมูลนั้นได้ จำเป็นต้องเปลี่ยนลักษณะของข้อมูลจาก digital มาสู่ลักษณะ analog นี้เรียกว่า demodulation

Demodulation

AM

ระบบวิทยุ AM เป็นระบบที่รับส่งข้อมูลโดยเน้นความสำคัญของแอมพลิจูดในสัญญาณเป็นสำคัญ การดีมอดูเลตสัญญาณในระบบนี้มี2วิธีด้วยกัน1. Envelope Detector: วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายเนื่องจากเราสามารถใช้ไดโอดตัวเดียวในการสร้างวงจร Demodulateรายละเอียดส่วนมากจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างวงจรไฟฟ้าเนื่องจากความง่ายของการถอดรหัสข้อมูลระบบวิทยุชนิดนี้จึงถือได้ถือกำเนิดขึ้นมาก่อน2.Product Detector: เราได้ทำการศึกษาวิธีนี้ไปในห้องเรียนแล้ว วิธีการคือนำสัญญาณที่มีลักษณะเดียวกับคลื่นพาหะไปรวมกับสัญญาณที่ถูกส่งมาอีกครั้งวิธีนี้ทำให้สัญญาณข้อมูลกลับมาอยู่ที่ความถี่ต่ำ แต่ยังคงมีสัญญาณที่ไม่ใช่สัญญาณข้อมูลเหลืออยู่ที่ความถี่สูงๆ เราจึงต้องใช้ Filter ในการคัดแยกข้อมูลที่ต้องการออก การใช้ Filter ก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้เช่น Low pass filter, High pass filter, By pass filter เมื่อผ่าน Filter แล้ว สัญญาณที่ได้ก็จะมีลักษณะคล้ายสัญญาณข้อมูลมาก

FM

ระบบเอฟเอ็มมีความซับซ้อนในการมอดูเลต ดังนั้นการดีมอดูเลตก็ยากเช่นกัน การดีมอดูเลตของระบบเอฟเอ็มก็มีหลายวิธีเช่น1. Quadrater Detector: จะสร้างสัญญาณที่ทำการเลื่อนเฟสของสัญญาณที่รับมาไป 90 องศา รวมทั้งขยายขนาดจากนั้นนำไปรวมกับสัญญาณเดิมที่ยังไม่ได้เลื่อนเฟสหนึ่งในรูปแบบที่ได้จากการรวมนี้เป็นสัญญาณข้อมูลดั้งเดิมเมื่อเราเลือกออกมาก็จะได้สัญญาณข้อมูล2. การแบ่งแยกของ Forester: และ Seeley วิธีนี้ประกอบไปด้วยอิเล็กโทรนิกส์ฟิลเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่ลดแอมพลิจูดของบางความถี่ให้สัมพันธ์กันวิธีนี้คล้ายกับเอเอ็มดีมอดูเลตเตอร์โดยเราใช้ฟิลเตอร์ในการแยกสัญญาณ หากฟิลเตอร์มีความเปลี่ยนแปลงโดยตอบสนองโดยตรงกับความถี่ สัญญาณเอาท์พุทจะเป็นสัดส่วนกับความถี่ของอินพุท
ชนิดการส่งสัญญาณแบบอนาลอกและดิจิตอล
การส่งสัญญาณแบบอนาลอก(Analog Transmission)การส่งสัญญาณแบบอนาลอกจะไม่คำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในสัญญาณเลย โดยสัญญาณจะแทนข้อมูล อนาลอก เช่น สัญญาณเสียง เป็นต้น ซึ่งสัญญาณอนาลอกที่ส่งออกไปนั้นเมื่อระยะห่างออกไปสัญญาณก็จะอ่อนลงเรื่อย ๆ ทำให้สัญญาณไม่ค่อยดี ดังนั้นเมื่อระยะห่างไกลออกไปสามารถแก้ไขได้โดยใช้เครื่องขยายสัญญาณ (Amplifier) แต่ก็มีผลทำให้เกิดสัญญาณรบกวน (Noise) ขึ้น ยิ่งระยะไกลมากขึ้นสัญญาณรบกวนก็เพิ่มมากขึ้น ซึ่งสามารถแก้ไขสัญญาณรบกวนนี้ได้โดยใช้เครื่องกรองสัญญาณ (Filter) เพื่อกรองเอาสัญญาณรบกวนออกไป การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล(Digital Transmission)การส่งสัญญาณแบบดิจิตอลจะใช้เมื่อต้องการข้อมูลที่ถูกต้องชัดเจนแน่นอน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสนใจรายละเอียดทุกอย่างที่บรรจุมากับสัญญาณ ในทำนองเดียวกันกับการส่งสัญญาณแบบอนาลอก กล่าวคือ เมื่อระยะทางในการส่งมากขึ้น สัญญาณดิจิตอลก็จะจางลง ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยใช้อุปกรณ์ทำสัญญาณซ้ำ หรือรีพีตเตอร์(Repeater)ปัจจุบันการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลจะเข้ามามีบทบาทสูงในการสื่อสารข้อมูล เนื่องจากให้ความถูกต้องชัดเจนของข้อมูลสูง และส่งได้ในระยะไกลด้วย สามารถเชื่อมต่อเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ได้ง่ายด้วย ทั้งนี้เนื่องจากสัญญาณจากคอมพิวเตอร์อยู่ใน รูปของดิจิตอลนั่นเองแต่เดิมนั้นถ้าหากระยะทางใน การสื่อสารไกลมักจะใช้สัญญาณแบบอนาลอกเสียส่วนใหญ่ เช่น โทรศัพท์, โทรเลข เป็นต้น

การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอนาล็อก(D/A)

ในปัจจุบันการส่งสัญญาณข้อมูลดิจิตอลโดยผ่านช่องทางสื่อสารแบบอนาล็อกที่เราคุ้นเคยกันได้แก่ การส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ผ่านทางเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะเครือข่ายโทรศัพท์ถูกออกแบบมาเพื่อทำการสลับสวิตช์และส่งสัญญาณอนาล็อกซึ่งเป็นย่านความถี่ของเสียงหรือประมาณ 300-3400 เฮิรตช์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อกย่านความถี่เสียงเราเรียกว่าโมเด็ม (MODEM หรือModulator Demodulator) สำหรับเทคนิค
การแปลงสัญญาณข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อกนั้นมีอยู่ด้วยกัน 3 วิธีคือ 1. การมอดูเลตเชิงเลขทางแอมปลิจูด (Amplitude-Shift keying หรือ ASK) 2. การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่ (Frequency-Shift Keying หรือ FSK) 3. การมอดูเลตเชิงเลขทางเฟส (Phase-Shift Keying หรือ PSK)

การมอดูเลตเชิงเลขทางแอมปลิจูด(ASK) ความถี่ของคลื่นพาห์ (Carrir Wave) ซึ่งทำหน้าที่นำสัญญาณอนาล็อกผ่านตัวกลางสื่อสารนั้นจะคงที่ ลักษณะของสัญญาณมอดูเลตเมื่อค่าของบิตของสัญญาณข้อมูลดิจิตอลมีค่าเป็น1 ขนาดของคลื่นพาห์จะสูงขึ้นกว่าปกติ และเมื่อบิตมีค่าเป็น0 ขนาดของลงกว่าปกติ การมอดูเลต ASK มักจะไม่ค่อยได้รับความนิยมเพราะจะถูกรบกวนจากสัญญาณอื่นได้ง่าย

การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่(FSK) ในการมอดูเลตแบบFSK ขนาดของคลื่นพาห์จะไม่เปลี่ยนแปลงที่เปลี่ยนแปลงคือความถี่ของคลื่นพาห์นั่นคือ เมื่อบิตมีค่าเป็น1 ความถี่ของคลื่นพาห์จะสูงกว่าปกติและเมื่อบิตมีค่าเป็น0 ความถี่ของคลื่นพาห์ก็จะต่ำกว่าปกติ

หลักการของPhase Keying (PSK) คือ ค่าของขนาดและความถี่ของคลื่นพาห์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงแต่ที่จะเปลี่ยนคือ เฟสของสัญญาณกล่าวคือ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสภาวะของบิตจาก1 ไปเป็น 0 หรือเปลี่ยนจาก0 ไปเป็น 1 เฟสของคลื่นจะเปลี่ยน(Shift) ไป 180 องศาด้วย หลักการPSK สามารถทำได้ทั้งแบบ 2 เฟส (0,90,180 และ 270 องศา)และแบบ 8 เฟส(0,45,90,135,180,225,270และ315องศา) ในการมอดูเลตเพื่อเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อกทั้ง3 แบบ วิธีการแบบPSK จะมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นน้อยที่สุดได้สัญญาณที่มีคุณภาพดีที่สุดแต่วงจรการทำงานจะยุ่งยากกว่าและราคาสูงกว่า

การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล(A/D)

ในกรณีถ้าระบบเครือข่ายของเราเป็นแบบดิจิตอลคือ สามารถส่งผ่านสัญญาณดิจิตอลสู่ช่องทางสื่อสารดิจิตอลได้โดยตรง เช่น ในเครือข่าย ISDN หรือไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) เป็นต้นเราสามารถส่งสัญญาณดิจิตอลที่ออกจากคอมพิวเตอร์สู่เครือข่ายได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านโมเด็ม และในทำนองเดียวกันเราก็สามารถส่งสัญญาณอนาล็อกผ่านเข้าไปในระบบเครือข่ายดิจิตอลได้โดยการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลเสียก่อนโดยใช้อุปกรณ์ที่ทำงานตรงกันข้ามกับโมเด็มคือโคเดก (CODEC หรือCoder Decoder)
เทคนิคในการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลแบ่งออกเป็น 2 วิธีคือ 1. การมอดูเลตทางแอมปลิจูดของพัสส์หรือ PAM (Pulse Amplitude Modulation) 2. การมอดูเลตแบบรหัสพัลส์หรือ PCM (Pulse Amplitude Modulation) 
การมอดูเลตทางแอมปลิจูดของพัลส์(PAM) โดยอาศัยหลักการแซมปิงหรือการชักตัวอย่าง (Sampling) ของสัญญาณที่เป็นอนาล็อก (ต่อเนื่อง) ตามช่วงเวลาให้สัญญาณนั้นขาดจากกันเป็นพัลส์ๆ โดยขนาดของแต่ละพัลส์จะเท่ากับขนาดของสัญญาณเดิมในช่วงเวลานั้นๆ ทางทฤษฎีการแซมปิงจะทำด้วยอัตราสองเท่าของแบนด์วิดท์ของสัญญาณอนาล็อกเป็นจำนวนครั้งต่อวินาที (อัตราแซมปิง= 2 BW เฮิรตซ์) ยิ่งถ้าแซมปิงสัญญาณด้วยอัตราน้อยเท่าไรเราก็จะได้สัญญาณพัลส์ที่ใกล้เคียงกับสัญญาณเดิมมากที่สุดแต่ถ้าอัตราน้อยเกินไปสัญญาณก็จะกลับไปเป็นสัญญาณอนาล็อกเหมือนเดิม
จะเห็นว่าขนาดของพัลส์ของแต่ละแซมปิงเป็นอัตราส่วนโดยตรงกับสัญญาณเดิมและสัญญาณใหม่ที่ได้จะเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete) แต่ขนาดของสัญญาณพัลส์ยังเป็นแบบต่อเนื่องเท่าและเหมือนสัญญาณเดิมดังนั้นในการส่งสัญญาณPAM ในระยะทางไกลๆ จะเกิดสัญญาณรบกวนได้ง่ายเช่นเดียวกับการส่งสัญญาณแบบAM ซึ่งจะไม่สามารถแก้ไขได้เมื่อสัญญาณถึงปลายทาง การมอดูเลตแบบรหัสพัลส์ (PCM) เนื่องจากขนาดของพัลส์ในแบบPAM ยังคงเป็นแบบต่อเนื่องการส่งสัญญาณแบบPAM จึงไม่ได้ต่างอะไรกับการส่งสัญญาณอนาล็อกเลยดังนั้นในวิธีการส่งแบบPCM จึงมีขั้นตอนการทำให้ขนาดของสัญญาณข้อมูลเป็นแบบไม่ต่อเนื่องก่อนด้วยวิธีการที่เรียกว่าการควอนไทซ์(Quantize) ขั้นตอนการแปลงสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลโดยวิธี PCM
การมอดูเลตแบบรหัสพัลส์
1. ทำการควอนไทซ์สัญญาณอนาล็อกโดยทำให้ค่าขนาดของสัญญาณเป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่องเสียก่อน (สมมติว่าต้องการแปลงสัญญาณเป็นดิจิตอลขนาด3 บิต ดังนั้น23 = 8 ระดับ)
2. จากนั้นทำการแซมปิง สัญญาณด้วยอัตราที่เหมาะสม (2 BW เฮิรตซ์) เราก็จะได้สัญญาณPAM ซึ่งในแต่ละพัลส์นั้นสามารถจะกำหนดรหัสแทนพัลส์ได้ด้วยรหัสของเลขฐานสอง
3. รหัสของแต่ละพัลส์ก็จะถูกส่งออกไปในรูปแบบของเลขฐานสอง
เมื่อสัญญาณ PCM ถูกส่งไปถึงปลายทางก็จะถูกเปลี่ยนกลับมาเป็นสัญญาณ PAM แล้วจึงแปลงกลับมาเป็นสัญญาณอนาล็อกอย่างเดิมอีกที การทำ ควอนไทซ์จะทำให้สัญญาณที่ปลายทางไม่เหมือนทางต้นทางทีเดียวอีกทั้งในช่วงระหว่างการแซมปิง แต่ละครั้งสัญญาณรบกวนจากแหล่งอื่นสามารถแทรกเข้ามาได้แต่อย่างไรก็ตามการมอดูเลตแบบPCM ก็ให้ประสิทธิภาพดีกว่าแบบ PAM และได้สัญญาณข้อมูลเป็นดิจิตอลจริงๆ อัตราการส่งสัญญาณดิจิตอลโดยการมอดูเลตแบบPCM ของสัญญาณอนาล็อกแต่ละชนิดที่ใช้กันในปัจจุบัน
สัญญาณที่ใช้ในอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ มี 2 ชนิด คือ สัญญาณอนาล็อก และสัญญาณดิจิตอล สัญญาณอนาล็อก จะใช้ใน อุปกรณ์ทั่วๆ ไป และใช้ในการควบคุมแบบเก่า ในปัจจุบันมีไมโครโปรเซสเซอร์ และไมโครคอนโทรลเลอร์ เข้ามาช่วยในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย ซึ่งทำให้การควบคุมนั้นทำได้ง่าย และรวดเร็วยิ่งขึ้น แต่ในการควบคุมนั้น เราจำเป็นต้องใช้ สัญญาณดิจิตอลในการติดต่อกับไมโครโปรเซสเซอร์ หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่ในความเป็นจริงนั้น เราใช้สัญญาณอนาล็อกในการควบคุม ดังนั้นเราจึงจำเป็น ต้องมีการเปลี่ยนสัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณดิจิตอล แล้วจึงนำสัญญาณนั้นเข้ามาสู่ไมโครโปรเซสเซอร์ หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อใช้ควบคุมระบบต่อไป แม้ว่าสัญญาณอนาล็อกนั้นมีความแน่นอน และแม่นยำสูง แต่สัญญาณอนาล็อกนั้นก็ควบคุมได้ยาก เนื่องจากในสภาพแวดล้อม มีสัญญาณรบกวนอยู่มาก และการที่จะทำให้ การควบคุมแบบอนาล็อก มีความสามารถควบคุม เท่ากับการควบคุมแบบดิจิตอลนั้น ทำได้ยาก เนื่องจากวงจรควบคุมแบบ อนาล็อกจะต้องมีความซับซ้อนสูง อย่างไรก็ตาม สัญญาณดิจิตอลก็ไม่สามารถทดแทนความละเอียดของสัญญาณอนาล็อกได้อย่างสมบูรณ์ แต่ทำให้การควบคุมนั้นทำให้ง่าย และสะดวกยิ่งขึ้น
ความหมายและความเป็นมา

สัญญาณอนาล็อก

สัญญาณอนาล็อก(Analog Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) ที่มีขนาดไม่คงที่ มีลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป โดยการส่งสัญญาณแบบอนาล็อกจะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

สัญญาณดิจิตอล

สัญญาณดิจิตอล(Digital Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) ที่มีขนาดแน่นอนซึ่งขนาดดังกล่าวอาจกระโดดไปมาระหว่างค่าสองค่า คือ สัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกัน

หลักการทำงาน

การส่งสัญญาณข้อมูลด้วยระบบอนาล็อกและดิจิตอล
ช่องทางการสื่อสารแบบ บรอดแบนด์ (Broad-Band) สำหรับการส่งสัญญาณแบบอนาล็อก
ช่องทางการสื่อสารแบบ เบสแบนด์ (Base-Band) สำหรับการส่งสัญญาณแบบดิจิตอล
สัญญาณอนาล็อก (Analog Signals) เป็นแบบคลื่นที่ติดต่อกันไป สัญญาณเปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง
สัญญาณดิจิตอล (Digital Signals) ใช้ความแตกต่างของการ เปิด และ ปิด สัญญาณมีเพียง 2 ระดับ เลขฐาน 2
Counting Converter Counting Converter เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดของการแปลงสัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณดิจิตอล โดยใช้อัลกอริทึม การนับค่าเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แล้วนำผลที่ได้จากการนับไปเปรียบเทียบกับค่าที่ต้องการที่ตั้งไว้
จากวงจร Counter เป็นอุปกรณ์นับค่าที่เพิ่มขึ้นทีละหนึ่ง แล้วส่งค่าที่ได้ให้ D/A มีขา Reset รับสัญญาณ Reset เมื่อต้องการให้เริ่มนับใหม่ D/A เมื่อรับค่าที่นับเพิ่มขึ้นทีละหนึ่งจากตัวนับ ก็แปลงค่าให้เป็นสัญญาณ อนาล็อกที่มีค่าความต่างศักย์ค่าๆ หนึ่ง แล้วส่งต่อเข้าไปที่อุปกรณ์ตัวเปรียบเทียบ(Comparator) Comparator จะเป็นอุปกรณ์ตัวเปรียบเทียบค่าความต่างศักย์ ของอินพุต และค่าจากที่ตัวนับ ถ้าหากทั้งสองสัญญาณมีค่าเท่ากันส่งค่าความต่างศักย์ 0 โวลต์ออกมา(ลอจิก 0) ถ้าไม่เท่ากันก็จะส่งความต่างศักย์ที่ไม่ใช่ 0 โวลต์ออกมา(ลอจิก 1) ซึ่งค่าความต่างศักย์ที่ออกมา จะนำมาเข้าลอจิกเกต "และ" กับ สัญญาณนาฬิกา จะได้ค่าลอจิกออกมา ถ้าผลลัพธ์ออกมาเป็นสัญญาณนาฬิกาแสดงว่ายังไม่ได้ผลลัพธ์เท่าที่ต้องการ สัญญาณนาฬิกาก็จะไปทำให้ตัวนับนับเพิ่มขึ้นต่อไป และเมื่อได้ค่าผลลัพธ์ดิจิตอลที่ต้องการแล้ว ค่าที่ได้จาก ตัวเปรียบเทียบจะให้ค่าความต่างศักย์เป็น 0 (ลอจิก 0) ซึ่งเมื่อนำมาเข้าลอจิกเกต "และ" กับสัญญาณนาฬิกาแล้ว ก็จะให้ลอจิก 0 ซึ่งทำให้ตัวนับไม่นับเพิ่มอีก ก็จะได้ค่าดิจิตอลจากตัวนับที่ต้องการ จากคำอธิบายข้างต้นจะได้กราฟของ V0 ดังนี้
ข้อเสียของวิธีนี้ คือ การนับต้องเริ่มนับที่ 0 เสมอ และนับเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ช้า เอาท์พุตที่ได้จะมี delay จึงไม่ค่อยนิยมใช้เท่าที่ควร จึงได้เปลี่ยนตัวนับเป็นแบบนับลงได้ด้วย ซึ่งจะอ้างอิงระดับจากระดับเก่า ทำให้ไม่จำเป็นต้องนับ 0 ใหม่ เมื่อมีการเปลี่ยนอินพุตใหม่ แต่ให้อ้างอิงกับผลลัพธ์เดิม ทำให้ได้ผลลัพธ์เร็วขึ้นSuccessive Approximation ใช้หลักการของ "binary search" ในการหาคำตอบ โดยนำค่าผลลัพธ์มาเปรียบเทียบกับค่ากึ่งกลางของช่วง เพื่อให้ทราบว่า ค่านั้นๆ มากกว่า หรือน้อยกว่า โดยจะปรับช่วงให้แคบลงมาเรื่อยๆ แล้วเปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่ากึ่งกลางของช่วงไปเรื่อยๆ จนได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ เช่น เลขที่เป็นคำตอบคือ 3 จากช่วงของคำตอบที่ 0-7 ครั้งแรกเอาค่า (0+7)/2 = 4 มาเปรียบเทียบ ได้ผลว่า คำตอบที่ต้องการอยู่ในช่วงที่น้อยกว่า 4 ครั้งที่ 2 ก็เลือกค่า (0+4)/2 = 2 มาเปรียบเทียบ ได้ผลว่าคำตอบที่ต้องการอยู่ในช่วงที่มากกว่า 2 แต่น้อยกว่า 4 ครั้งที่ 3 ก็เลือกค่า (2+4)/2 = 3 มาเปรียบเทียบ ได้ผลว่าคำตอบที่ต้องการ
การแปลงสัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณดิจิตอล มีประโยชน์มากในการควบคุมอุปกรณ์สวิตชิ่ง ซึ่งมีลักษณะการแปลงสัญญาณได้หลายวิธี แต่ละวิธีจะมีอัลกอริทึม ความรวดเร็วในการทำงาน และการใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่างกันด้วย ทำให้ขนาด และราคาต่างกัน ขึ้นกับความต้องการของผู้ใช้ที่จะต้องเลือกให้เหมาะสมกับงานที่ใช้ และงบประมาณที่มีอยู่
โมดูเลชั่นและดีโมดูเลชั่น (Modulation-Demodulation)
เป็นวิธีการที่จะทำให้การส่งสัญญาณดิจิตอลที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถส่งผ่านสื่อกลางของโทรศัพท์ที่ส่งสัญญาณแบบอนาล็อก หรือการแปลงสัญญาณดิจิตอลและสัญญาณอนาล็อก
สัญญาณพัสส์
สัญญาณพัสส์เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากระดับของสัญญาณไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงจากระดับหนึ่งไปสู่อีกระดับหนึ่งที่มีความแตกต่างกัน ระหว่างแรงดันต่ำสุดกับแรงดันสูงสูดอย่างรวดเร็ว อาจมีความต่อเนื่องก็ได้ แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ สัญญาณพัสส์บวก และ สัญญาณพัสส์ลบ

ส่วนประกอบของสัญญาณพัสส์

ส่วนประกอบของสัญญาณพัสส์ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญดังนี้
1. ระดับสัญญาณหรือแอมปลิจูดหมายถึงขนาดของสัญญาณที่วัดจากสัญญาณต่ำมายังระดับสัญญาณสูงหรือจากยอดของสัญญาณมายังเส้นอ้างอิง
2.ขอบขาของสัญญาณมีอยู่ด้วยกัน2ลักษณะ
ขอบขาขึ้นของสัญญาณ หมายถึง ขอบขาของสัญญาณที่เปลี่ยนสัญญาณจากระดับต่ำไปยังระดับสูง
ขอบขาลงของสัญญาณ หมายถึง ขอบขาของสัญญาณที่เปลี่ยนสัญญาณจากระดับสูงไปยังระดับต่ำ
3.ความกว้างของสัญญาณ หมายถึง ระยะทางที่วัดจากกึ่งกลางขอบขาขึ้นไปยังกึ่งกลางขอบขาลงของสัญญาณ
4.เส้นฐาน หมายถึง เส้นอ้างอิงของสัญญาณ

Cd By: http://tanathep014.blogspot.com/2009/11/signal-modulation-2-1-modulation.html

รายชื่อสมาชิก

1.นาย วัีชระ มูลจันทร์ 56016680104
2.นางสาว รัตนา มูลเดช 56016680105
3.นาย วิรัช เทียนมี 56016680118
4.นางสาวปิยะพร ใจรังษี 5601880121

การใช้งานพอร์ตอนุกรม RS-232, RS-485 และ RS-422

การใช้งานพอร์ตอนุกรม RS-232, RS-485 

และ RS-422

  1. พอร์ตอนุกรม RS-232

 
             การสื่อสารแบบอนุกรม นับว่ามีความสำคัญ ต่อการใช้งาน ไมโครคอนโทรลเลอร์มาก เพราะสามารถใช้แป้นพิมพ์ และจอภาพของ PC เป็น อินพุต และ เอาต์พุต ในการติดต่อ หรือ ควบคุม ไมโครคอนโทรลเลอร์ ด้วยสัญญาณอย่างน้อย เพียง 3 เส้นเท่านั้น คือ

          - สายส่งสัญญาณ TX
          - สายรับสัญญาณ RX
          - และสาย GND 

            โดยปกติพอร์ตอนุกรม RS-232C จะสามารถต่อสายได้ยาว 50 ฟุตโดยประมาณ ขึ้นอยู่กับ ชนิดของ สายสัญญาณ, ระยะทาง, และ ปริมาณ สัญญาณ รบกวน

พอร์ตอนุกรมของ PC    DB9 ตัวผู้ (Male)

พอร์ตอนุกรมของอุปกรณ์ภายนอก  DB9 ตัวเมีย (Female) 

 
• พอร์ตอนุกรมของ PC จะเป็นคอนเน็คเตอร์แบบ DB9 ตัวผู้ (Male)

• พอร์ตอนุกรม ของอุปกรณ์ภายนอก จะเป็นคอนเน็คเตอร์แบบ DB9 ตัวเมีย(FeMale)

   

  แสดงการจัดขา ของคอนเน็กเตอร์ อนุกรมแบบ DB9 และหน้าที่การใช้งานต่างๆ  

   

DB9 ตัวผู้ เมื่อมองจากด้านหลัง

   
Pin Description Type  
   
1.Data Carrier Detect (DCD)           Input  
2.Received Data (RXD) Input  
3.Transmitted Data (TXD)                Output  
4.Data Terminal Ready (DTR) Output  
5.Signal Ground (GND) Input  
6.Data Set Ready (DSR) Input  
7.Request To Send (RTS) Output  
8.Clear to Send (CTS) Input  
9.Ring Indicator (RI)  Input  
   
   
  การเชื่อมต่ออุปกรณ์อุกรณ์ภายนอกเข้ากับคอมพิวเตอร์ด้วยสาย DB9  
   
 

การเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกผ่าน DB9 แบบ Null modem

การต่ออุปกรณ์ภายนอกผ่าน DB9 แบบ 3 เส้น

 
   
   
  การทำงานของขาสัญญาณ DB9  
   
TXD เป็นขาที่ใช้ส่งข้อมูล  
RXD เป็นขาที่ใช้รับข้อมูล  
DTR แสดงสภาวะพอร์ตว่าเปิดใช้งาน ,DSR ตรวจสอบว่าพอร์ต ที่ติดต่อด้วย เปิดอยู่หรือไม่  
  - เมื่อเปิดพอร์ตอนุกรม ขา DTR จะ ON เพื่อให้อุปกรณ์ได้รับทราบว่าต้องการติดต่อด้วย  
  - ในขณะเดียวกันก็จะตรวจสอบขา DSR ว่าอุปกรณ์พร้อมหรือไม่  
   
RTS แสดงสภาวะพอร์ตว่าต้องการส่งข้อมูล ,CTS ตรวจสอบว่าพอร์ตที่ติดต่ออยู่ ต้องการส่งข้อมูลหรือไม่  
  - เมื่อต้องการส่งข้อมูลขา RTS จะ ON และจะส่งข้อมูลออกที่ขา TXD เมื่อส่งเสร็จก็จะ OFF  
  - ในขณะเดียวกันก็จะตรวจสอบขา CTS ว่าอุปกรณ์ต้องการที่จะส่งข้อมูลหรือไม่  
GND ขา ground  
   
   
   
   
  ระดับสัญญาณของ RS232  
 

 

ระดับสัญญาณของ RS232C และระดับสํญญาณของ TTL

   
 
สัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้น ในสายนำสํญญาณ มักจะมีแรงดันเป็นบวก เมื่อเทียบกับกราวน์ 

         - เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนนี้ จึงออกแบบแรงดัน ของโลจิก "1" เป็นลบ คืออยู่ในช่วง -3V 
ถึง -15V ส่วนแรงดัน ของโลจิก "0" อยู่ในช่วง +3V ถึง +15V 
         - และเหตุที่ ระดับสัญญาณ ของ RS232 อยู่ในช่วง +15V ถึง -15V ก็เพื่อให้ต่อสายสัญญาณไปได้ไกลขึ้น   ดังนั้นจึงจำเป็นจะต้องมีวงจรเปลี่ยนระดับแรงดันของ RS232 มาเป็นระดับแรงดัน ของ TTL

   
อัตราการส่งข้อมูล (Baud rate)  
  - คือความเร็วของการรับ-ส่งข้อมูล เป็นจำนวนบิทต่อวินาทีเช่น 300, 1,200, 2,400, 4,800 , 9,600 ,14,400 ,19,200, 38,400 ,56,000 เป็นต้น  
  - การเลือกอัตราการส่งข้อมูลขึ้นอยู่กับ ชนิดของสายสัญญาณ, ระยะทาง,และปริมาณสัญญาณรบกวน  
   
รูปแบบการสื่อสารแบบอนุกรม  
  มีด้วยกันอยู่ 2 แบบ คือแบบซิงโครนัส (Synchronous) และแบบอะซิงโครนัส(Asynchronous)  
   
 
 1. การสื่อสารแบบซิงโครนัส (Synchronous)

  - การรับส่งข้อมูล จะมีสัญญาณนาฬิกา ซึ่งเป็นตัวกำหนด จังหวะเวลา การส่งข้อมูล ร่วมอยู่ด้วยอีกเส้นหนึ่ง ใช้คู่กับสัญญาณข้อมูล ตัวอย่างเช่น การส่งสัญญาณจากคีย์บอร์ด  
   
   
   
 
2. การสื่อสารแบบอะซิงโครนัส (Asynchronous)

  - การรับส่งข้อมูล โดยที่ไม่จำเป็นต้อง มีสัญญาณนาฬิกา ร่วมด้วย แต่จะใช้ให้ตัวส่ง และตัวรับ มีอัตราส่งข้อมูล ที่เท่ากัน รูปแบบข้อมูลแบบอะซิงโครนัส ประกอบด้วย 4 ส่วนคือ  
    
1 บิตเริ่มต้น (Start bit) มีขนาด1 บิต  
2 บิตข้อมูล (Data) มีขนาด 5,6,7 หรือ 8 บิต  
3 บิตตรวจสอบพาริตี้ (Parity bit) มีขนาด 1 บิตหรือไม่มี  
4 บิตหยุด (Stop bit) มีขนาด 1, 1.5, 2 บิต  
   

   
  - เมื่อไม่มีการส่งข้อมูล ขา data จะมีสถานะเป็นโลจิก "1" หรือ สถานะหยุดรอ (Waiting stage)  
  - เมื่อเริ่มต้นส่งข้อมูลจะให้ขา data เป็นโลจิก "0" เป็นจำนวน 1 บิต เรียกว่าบิตเริ่มต้น (Start bit)  
  - จากนั้นก็จะเริ่มต้นส่งข้อมูล โดยส่งบิตต่ำไปก่อน (LSB)  
  - แล้วตามด้วยพาริตี้บิต (จะมีหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับการติดตั้งค่า ของทั้งสองฝ่าย)  
  - สุดท้ายตามด้วยโลจิก "1" อย่างน้อย 1 บิต ( มีขนาด 1, 1.5, หรือ 2 บิต) เพื่อแสดงว่าสิ้นสุดข้อมูล  
   
การรับและส่งข้อมูลแบบอนุกรมยังแบ่งออกเป็นลักษณะการใช้งานได้ 3 แบบคือ  
   
  1). แบบซิมเพลกซ์ (Simplex) เป็นการส่ง หรือรับข้อมูล แบบทิศทางเดียว เท่านั้น  
  2). แบบฮาล์ฟดูเพลกซ์ (Half Duplex) เป็นการส่งและรับข้อมูลแบบสลับกัน  
  คือเมื่อด้านหนึ่งส่ง อีกด้านหนึ่ง เป็นฝ่ายรับ สลับกัน ไม่สามารถรับ-ส่งในเวลาเดียวกันได้  
  3). แบบฟลูดูเพลกซ์ (Full Duplex) สามารถรับ-ส่งข้อมูลในเวลาเดียวกันได้

**RS-232 By: http://www.thaimicrotron.com/CCS-628/Referrence/RS232.htm



2. การสื่อสารอนุกรม RS-485

       RS-485 เป็นหนึ่งในมาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรม (Serial Communication) ที่ถูกกำหนดขึ้นมาโดยกลุ่มพันธมิตรอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศสหรัฐอเมริกา (Electronic Industries Alliance (EIA)) เพื่อตอบสนองต่อความต้องการใช้งานที่ต้องการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายๆ ตัวบนข่ายสายเดียวกัน โดยมีระยะทางการสื่อสารที่ไกลขึ้น และมีความเร็วรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้น เมื่อเทียบกับมาตรฐานการสื่อสาร RS-232 ที่ถูกกำหนดขึ้นมาโดยกลุ่มพันธมิตรอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เช่นเดียวกัน

       เหตุที่การสื่อสาร RS-485 สามารถรับส่งสัญญาณข้อมูลได้ไกลขึ้นและเร็วขึ้นนั้น เป็นเพราะ RS-485 ใช้เทคนิคสัญญาณรับส่งแบบดิฟเฟอเรนเชียล (Differential Mode) ขณะที่ RS-232 ใช้เทคนิคสัญญาณรับส่งแบบคอมมอน(Common Mode) สัญญาณรับส่งแบบคอมคอนนั้นจะใช้สัญญาณกราวด์ (Ground Signal) เป็นตัวเปรียบเทียบปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อระดับสัญญาณกราวด์ของตัวรับและตัวส่งไม่เท่ากัน ยิ่งระดับสัญญาณแตกต่างกันมากเท่าไร ก็ยิ่งมีผลต่อความผิดพลาดในการสื่อสารมากขึ้นเท่านั้น เพราะการตีความข้อมูลที่รับเข้ามาว่าเป็นศูนย์หรือหนึ่ง จะดูจากระดับความแตกต่างระหว่างสัญญาณกราวด์กับสัญญาณข้อมูลที่รับเข้ามา และยิ่งเมื่อมีสัญญาณรบกวน สอดแทรกเข้ามาในสายสัญญาณมากเท่าไร ก็ยิ่งทำให้การตีความสัญญาณมีโอกาสผิดพลาดสูงมากยิ่งๆ ขึ้น พูดง่าย ๆ ก็คือระดับความผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลจะสูงขึ้นจนไม่สามารถสื่อสารกันได้ หรือต้องลดระดับความเร็วในการสื่อสารลงมา

       ขณะที่สัญญาณรับส่งแบบดิฟเฟอเรนเชียลนั้น จะไม่ใช้สัญญาณกราวด์เป็นระดับอ้างอิงหรือเปรียบเทียบ แต่จะดูที่ความต่างของสัญญาณของคู่สายเป็นสำคัญ ทำให้ปัญหาเรื่องความแตกต่างของสัญญาณกราวด์ ระหว่างอุปกรณ์รับและอุปกรณ์ส่งหมด ไป (เพราะไม่ถูกนำมาใช้อ้างอิง) และถ้าหากคู่สายที่ใช้รับส่งสัญญาณ พันกันเป็นเกรียวก็จะยิ่งส่งผลให้สัญญาณรบกวนจากภาย นอกที่สอดแทรกเข้ามาในคู่สายก็จะถูกกำจัดออกไป ได้โดยง่าย เป็นผลให้การสื่อสาร RS-485 ทนต่อสัญญาณรบกวนภายนอก ได้สูง สามารถรับส่งสัญญาณได้ไกลขึ้น และเร็วขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคสัญญาณรับส่งแบบคอมมอน

       ตารางด้านล่างแสดงคุณสมบัติของการสื่อสาร RS-485 เปรียบเทียบกับมาตรฐานการสื่อสารอนุกรมอื่น ๆ

       จากตารางจะพบว่า RS-422 และ RS-485 มีความเร็วในการสื่อสารสูงกว่า RS-232 เป็นอย่างมาก ขณะที่ RS-232 เป็นมาตรฐาน การสื่อสารอนุกรมเดียวที่สามารถสื่อสารแบบสองทางพร้อมกันได้ (Full Duplex) ขณะที่มาตรฐาน การสื่อสาร อนุกรมอื่น ๆ ทำได้ เพียงแบบสองทางไม่พร้อมกัน (Half Duplex) ทั้งนี้เนื่อง จาก RS-232 เป็นการ สื่อสารแบบเชื่อมต่อจุดต่อจุด (Peer-to-Peer) นั้นเอง ขณะที่มาตรฐานอื่น ๆ เป็นแบบเชื่อมต่ออุปกรณ์รับส่งหลาย ตัวบนสื่อสัญญาณเดียวกัน (Multidrop)

       การเชื่อมต่ออุปกรณ์ RS-485 เป็นเครือข่าย (network) ได้เป็นอีกหนึ่งเหตุผลที่ทำให้มาตรฐานการสื่อสาร RS-485 เป็นที่นิยมนำมาใช้งานในงานควบคุมและตรวจวัด อุปกรณ์รับส่งสัญญาณ RS-485 โดยทั่วไปนั้น จะ สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์บนเครือข่ายได้ 32 อุปกรณ์ ถ้าความต้านทานขาเข้า (Input Resistance) ของอุปกรณ์ ดังกล่าวมีค่าอยู่ที่ 12 kOhm ปัจจุบันนี้มีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ RS-485 ที่มีความต้านทานสูงสามารถเชื่อมต่อ อุปกรณ์บนเครือข่ายเดียวกันได้ถึง 256 อุปกรณ์ ด้วยอุปกรณ์ทวนสัญญาณ RS-485 เราสามารถเพิ่มจำนวน อุปกรณ์บนเครือข่ายได้ถึงหลายพันตัว

       จากภาพแสดงการเชื่อมต่ออุปกรณ์สื่อสาร RS-485 ข้างบน จะพบว่าอุปกรณ์ข้างต้นจะเชื่อมต่ออยู่บนสายเครือข่ายเดียวกันในลักษณะพ่วงอยู่บนสายสัญญาณเดียวกัน (Multipoint) ในกรณีรับส่งสัญญาณที่ความเร็วสูง ในระยะทางไกล ๆ การต่อความต้านทาน 100 โอห์ม (Termination Resistor) เข้าที่ปลายสายสัญญาณทั้งสอง ด้านเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดปัญหาสัญญาณสะท้อนกลับ

**RS-485 By: http://www.3logixcorp.com/journal-tech-rs485


3. การสื่อสารอนุกรม RS422

    

  RS-422 -A
         มาตรฐาน RS-422-A กำหนดไว้ให้ใช้กับ Balanced Digital Circuit ซึ่งจะให้ความเร็วสูงขึ้นถึงประมาณ 10 Mbps ระยะห่างระหว่าง DTE(Data Communication Equipment) และ DCE(Data Terminal Equipment) ก็มากขึ้นด้วยทั้งยังทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนมากกว่า RS-232-C ด้วย

  RS-422
         ถือเป็นพี่ใหญ่ของ RS-232 เป็นโปรโตคอลที่มืออาชีพต้องเลือกใช้ RS-422 ใช้ขั้วต่อแบบ DB 9 ขา หรือ DB 25 เหมือนกับ RS-232 สำหรับส่งคำสั่งและข่าวสารระหว่างเครื่องเล่นเทปและตัวควบคุม กรณีที่ใช้รหัสเวลา การใช้โปรโตคอล RS-422    จะควบคุมความแม่นยำในการเข้าหาภาพในระดับเฟรม (Frame-accurate) อย่างไรก็ตาม RS-422 มีใช้ในอุปกรณ์มืออาชีพเท่านั้น

  RS422   สามารถที่จะรับส่งได้ในระยะทางที่ไกลกว่า RS232 ความเร็วในการส่งก็สูงกว่า RS232 ด้วย  RS422    สามารถส่งได้10Mbpsที่ความยาว 50 ฟุต และ100Kbpsที่ความยาว 4000 ฟุต เป็นแบบ full duplexหรือ haft duplexในการใช้งานจะต้องแปลงสัญญาณ RS232 เป็น RS422 เสียก่อน โดยที่ RS422 จะมีขาที่ใช้ในการส่งข้อมูล Tx สองขา     ซึ่งมีเฟสตรงกันข้าม 180 องศา คือขาหนึ่งเป็นลอจก "1" อีกขาหนึ่งก็จะเป็นลอจิก "0" ทำให้กระแสที่ใหลวนในสายมีค่าคงที่ไม่ว่าจะเป็น 1 หรือ 0 ส่วนขาที่ใช้ในการรับข้อมูลของ RS422 Rx ก็มีสองขาด้วยเช่นกัน ดังนั้นจะเห็นว่า RS422 มีสายสัญญาณเพิ่มขึ้นอีกสองเส้นเป็น 4 เส้น แต่ส่งได้ไกลกว่า RS232 แต่RS422 ก็จะต้องเสียค่าใช้จ่ายของสายสัญญาณเพิ่มขึ้น ก็เลยเกิด การส่งแบบ RS485 ซึ่งเป็นการลดสายสัญญาณออก 2 เส้น     ทำให้ไม่สามารถที่จะรับส่งพร้อมๆกันได้เรียกว่า haft duplex แต่มีหลักการรับและส่งแบบเดียวกับ RS422 ทำให้ระยะทางได้ไกลเท่ากัน

**RS-422 By:http://rs422.tripod.com/mean.htm