在分布式计算机监控系统中或主从式数据采集系统中都是主机呼叫分机，被呼叫的分机发回数据。通常一个主机带N个分机，构成1：N系统。这种系统，通信距离长达10 km以上，所以减少线路投资很重要。为此可采用半双工通信，把线路减少到一对。
本节对半双工远距离多机通信接’口电路进行了详细分析，指出了远距离基带传输的波特率受线路电阻和分布电容的限制。采用电流环传输可提高波特率。但在这种1:N系统中，每时刻线路上都是一个在发，N个在收，所以进入接收电路的电流不能太大。因此设计成把进入每个接收电路的电流限制在1mA以下(约0.7 mA)，分析传输线对波特数有影响时，取N -20。
该接口电路还具有自动复位和分机有故障时能与通道自动脱离两种功能，而不影响其他分机的正常工作。这两种功能对无人看管的值班分机是十分重要的。本接口电路已用在FJK-I、FJK -Ⅱ、FJK -Ⅲ型分布式计算机监控系统中，通信距离为10 km，波特率为1 200，信道误码率优于10 -7。图1 - 59(a)为系统原理图，图1- 59(b)为系统工作时序图。
在提高电源电压或减小进入接收电路电流时，可把通信距离延长到20 km。
一、接口电路
该接口电路主机与分机完全一样。它由发送电路、信道输出／输入保护电路、接收电路、收发切换电路、故障检测电路及复位电路组成，如图1- 60所示。
1．故障检测及复位电路
该电路实际上是个漏脉冲检测电路，其设计原则是主机或分机不发送数据的时间值tn大于正常发送一次所需时间。对于主机，tn>t。；对于分机，tn>Ntso取主机tn=3t。，分机tn=3Nts，见图1- 61。这样，主机或分机在tn时间内不发数据。Ul的定时电容C2上的电压上升到U1的关断电压(2E/3)时，Ul的3脚输出低电平，J1断电。J1断开后，一方面使复位电路工作，一方面使发送电路与信道脱离。这样，避免了程序死机现象和发送电路硬件故障。因为故障检测电路采用电容Cl耦合，全1（BG2损坏）或全O（BG3损坏）皆不能通过。
故障检测电路的D2为箝位二极管，BG4为C2的放电管，U1 (FX555)为电平比较器。tn由R8、C2决定。这样，主机或分机发送一次数据，故障检测电路保持Ji吸合时间为￡。。
复位电路U2 (FX555)为一个脉冲振荡器。当发送电路正常发送时，J1吸合，振荡电路停振。当不发送的时间超过tn时，Ji断开，振荡电路工作，使CPU复位。这里说明一下复位电路振荡周期T复和脉宽t宽的选择。显然要求T复>tn（主机）或T复>Nts（分机）。因为主机收／发一次需要时间ts，分机需Nts，所以取T复=2ts（主机）或T复=2Nts（分机）。而对t宽的选择，则要求它大于CPU要求的复位时间。图中R23、C5决定t宽，R24、C5决定T复，因此选取R24》R23。此外，复位电路还有开机复位功能。图1- 61给出了分机tx、tn、T复、t宽的关系。
2.发送电路
发送电路由U4、Cl、BG1、BG2、BG3及发送控制电路组成。BG．、BG2、BG3和TTL输出电路一样具有很强的负载能力。因为传输信道具有大约1μF的分布电容，此电路由BG2提供大电流向分布电容充电，BG3以饱和电阻给分布电容放电，所以，可以认为发送电路输出理想脉冲数据信号。
发送时，收发控制脉冲Po为1，BGs截止，发送数据Tx经U4、G1进入BG1。发送1脉冲时，BG1、BG3截止，l脉冲由BG2输出。BG2 -有输出便使BG4饱和，Ul输出高电平使J．吸合。如前所述，J1吸合后的保持时间为tn，即系统正常运行后J1一直吸合。J1吸合后，1脉冲经输出／输入保护电路进入信道。发O脉冲时，BG．、BG3饱和，O脉冲发送出去。二极管D1的作用是只允许本端发送数据脉冲进入故障电路。
3．接收电路
接收电路由BG6、D4、U3、G3、U5组成。接收时，Po为0，收发控制电路光耦G2导通，使BG饱和，发送电路BG1、BG2、BG3截止，成为阻态，让出了信道线，让他端发送，自端接收。
接收电路的BG6采用复合管或高l3管，目的是使基极电压Vb值只由R20、R21分压决定。BG6工作在饱和导通与恒流源两种工作方式，其偏置在3.7 V，所以当集电极电压低于3.7 V时，它饱和导通；而当其高于3.7 V时，它工作在恒流方式。由图中特性参数，其恒流电流为
由于IC6不受集电极电压控制(Vc8≥3.7 V)，所以只要信道上1脉冲的幅度≥3.7 V，流过BG6的电流都是0.7 mA。这样便解决了离发端较近的接收电路由于信道上有较高的1脉冲幅度而吸收较大的电流，使信道上产生较大的压降，远端接收电路不能正常工作的难题。
当1脉冲幅度小于3.7 V时，BG6饱和导通。这时BG6的射极电阻R19(3 kΩ)直接接在信道上，使信道不处于开路状态，从而减少干扰脉冲的引入。BG。基极和射极波形是信道上为O和1脉冲时电压的变化情况。
U3 (F311)为电压比较器。它的负端固定在1.8 V。当1脉冲使BG6的射极电压上升超过1.8 V时，U。输出1；当信道的1脉冲使BG6射极电压低于1.8 V时，U3输出O，见图1- 62(f)。图1- 60中D4可防止信道上为O脉冲使R2o上的电流流入信道。R18、C3用来抑制窄脉冲干扰。U4至U5的虚线可防止自端的发送数据进入自端的接收电路。它也可不要，因为可用设计程序对它不作处理。这种电路抗干扰性强，因为它不但要求信道上1脉冲的幅度大于3.7V，而且还需1脉冲提供0.7 mA的电流，也就是说它是从信道吸收电流工作的。我们知道，干扰脉冲一般只产生幅度而不能提供电流。
4．传输信道及传输波特率的选择
传输信道（传输线）可采用有线通信广播线或农村用直埋电话线或野外通信线。这些通信线都由成对的芯线构成。我们所讨论的系统选用一对芯绒的电缆。传输线分布电容约100 pF/m，10 km为1μF。若芯线直径选用1 mm，则电阻约为32Q／m(铜芯或铝芯)，10 km约320 Ω（单线）。
下面计算一下这种传输线和所采用的接收电路选取的最高波特率。对所讨论的系统，负载沿线分布见图1 -59(a)。为简化分析，取负载的一半集中于中点，即10台分机集中在中点，另10台集中在终端，见图1 - 62(a)。其中R为传输线单线电阻，C为传输线电容的一半(0.5μF)，RL为10台分机接收电路的等效负载。RL的计算如前所述，当1脉冲的幅度小于3.7 V时，所有分机接收电路饱和导通。这时BG。的射极电阻R，。接在信道上，假设RL=R13／o.5N =3 kΩ／l0=300Ω，为计算方便，取RL与传输线电阻相同，选为320 Ω。
当1脉冲的幅度大于3.7 V时，BG6成为恒流源，这时负载为无限大（1脉冲上升过程）。因此对假设的模型分两步进行：①计算传输线中点电压V1达到3.7 V时所需时间t1r；②计算终端从V2(t1r)上升到3.7 V所需时间t2r。因为要使终端达到3.7 V，中点必须达到3.7 V以上，而中点达到3.7 V时，挂在中点的接收电路BG6都变成了恒流源。根据分析，可用图1-62(a)、(b)来计算t1r，用图1- 62(c)、(d)计算t2r。为计算t1r，利用图1- 62(b)进行拉氏变换：
令V1(t)=3.7 V，可求出t1r=0.45 RC，将t1r代入V2(t)，可算出V2（T1r）=0.4 V。
同样，为计算t2r，利用图1- 62(d)进行拉氏变换及反变换，得出原函数V2 (t)的解析式。当V2(t)=3.7 V时，可求出t2，-1. 45 RC。所以tr=tlr+t2r，代人R-320 Q，C=0.5μF,tr=300 μs。所以最高传输波特率为：
多次实验证明，图1 - 59(a)分布式系统最高传输波特率接近上面的计算值。
关于发送电路电源电压的选取问题，也就是要求发送电路输出1脉冲的幅度要多大的问题。根据上述分析，要使接收电路可靠工作，必须使进入各接收电路的脉冲幅度≥3.7 V，即使各接收电路都成为恒流源。因此，在稳定状态下可利用图1 - 62(e)根据下式来计算：
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