《計算機系統第6章通信ppt課件.ppt》由會員分享，提供在線免費全文閱讀可下載，此文檔格式為ppt，更多相關《計算機系統第6章通信ppt課件.ppt》文檔請在天天文庫搜索。

1、第四章 計算機控制系統中的數據通信技術 Data Communication Technology of Computer Control System —計算機控制系統—Date1第四章 計算機控制系統中的數據通信技術本章主要內容數據通信的基礎知識數據通信設備數據通信中的檢錯與糾錯Date2第四章 計算機控制系統中的數據通信技術第一節 Unit 1數據通信的基礎知識Basis of Data Communication Date3第四章 計算機控制系統中的數據通信技術本節主要內容數據通信概述數據的傳輸方式多路復用技術Date4第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-1 數據通信概述(1)通信系統模型任何一個通信系統都可以借助如圖所示的通信系統模型來抽象地進行描述。 噪聲N ( t )輸出數據d’或信號d’ ( t ) 信息源發信機傳輸媒介噪聲源收信機受信者通信系統模型示意框圖輸入數。

2、據d或信號d(t)發送信號 s(t)接收信號 r(t)Date5第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-1 數據通信概述(2)通信傳輸的信息語音、圖像、文字、數據等信息的類別連續信息信息的狀態隨時間而連續變化離散信息信息的狀態是可列的或是離散的通信中的兩種基本傳輸信號模擬信號和數字信號Date6第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-1 數據通信概述(3)模擬通信以模擬信號作為載體來傳輸信息數字通信以數字信號作為載體來傳輸信息稱為數字通信數據通信若信息源產生的是數據，則整個通信過程稱為數據通信。 (a)模擬信號 t u 0 1 0 0 1 (b)數字信號 t u傳輸信號示意圖Date7第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-1 數據通信概述(4)數據編碼在通信系統中，為實現正常通信，要對二進制碼和字符的對應關系作一個統一的規定，這種規定即稱為編碼。控制字符美國信息交換標準。

3、碼ASCII碼擴展ASCII碼Date8第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-1 數據通信概述(5)調制將數據信號轉換成能在模擬信道上傳輸的模擬信號振幅調制ASK(Amplitude Shift Keying)用原始脈沖信號去控制載波的振幅變化頻率調制FSK(Frequency Shift Keying)用原始脈沖信號去控制載波的頻率變化相位調制PSK(Phase Shift Keying)用原始脈沖信號去控制載波的相位變化Date9第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-1 數據通信概述(6)三種調制信號示意圖11110000原始信號(a)調幅(b)調頻(c)調頻(d)調相(e)調相Date10第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-2 數據傳輸方式(1)基帶傳輸與頻帶傳輸基帶是指電信號所固有的頻帶，直接將這些電脈沖信號進行傳輸，就稱為基帶傳輸，它不適合遠距離傳輸先進。

4、行調制使其頻率變窄，再傳輸，則稱為頻帶傳輸串行傳輸與并行傳輸數據在一個信道上按位依次傳輸的方式稱為串行傳輸數據在多個信道上同時傳輸的方式稱為并行傳輸Date11第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-2 數據傳輸方式(2)串行傳輸中，接收端必須知道波特率(單位：位/秒)、字符同步、幀(或塊)同步同步傳輸發送端一邊發送數據位，一邊發送同步時鐘，接收端根據發送端發送來的同步時鐘接收數據位，即發送端與接收端的兩個時鐘是同步的異步傳輸發送端僅發送數據位，而不發送同步時鐘，接收端根據雙方事先約定的時間(波特率)進行接收，即發送時鐘與接收時鐘不同步Date12第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-2 數據傳輸方式(3)同步傳輸的優缺點傳輸效率高，字符傳輸中不需要加起始位和停止位，其缺點是需增加一根時鐘傳輸線異步傳輸的優缺點不需要時鐘傳輸線，但字符傳輸中需要加起始位和停止位，因而傳輸效率較。

5、低Date13第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-2 數據傳輸方式(4)幀傳輸(必須采用ASCII碼傳輸)將要傳輸的信息(數據)組成一個包首先發送數個同步字符(SYN)隨后開始發送幀起始字符(STX)緊接著發送數據最后發送幀結束字符(ETX)采用幀傳輸的優缺點傳輸速率高，占用CPU時間少，數據可靠；缺點是要將原碼轉化成ASCII碼，效率下降了一半Date14第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-2 數據傳輸方式(5)傳輸速率單位時間內傳送的信息量,調制速率單位時間內所能調制的調制次數,單位是波特數據信號速率單位時間內通過信道的信息量，單位是比特/秒數據傳輸速率單位時間內傳送的數據量,單位常用字符/分表示Date15第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-1-2 數據傳輸方式(6)多路復用技術把多路信號用一條信道進行傳輸，以提高效率頻分多路復用把信道的頻譜分割成若干個互不。

6、重疊的小頻段，每條小頻段都可以看作是一條子信道時分多路復用信道的傳輸時間分割成許多時間段，這種方法接收端與發送端的時序必須嚴格同步Date16第四章 計算機控制系統中的數據通信技術第二節 Unit 2數據通訊設備Equipment of Data Communication Date17第四章 計算機控制系統中的數據通信技術本節主要內容通信適配器RS-232標準調制解調器RS-449、 RS-422、 RS-423及RS-485標準通信介質(媒質)Date18第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-1 通訊適配器(1)串行通訊與并行通訊串行異步通訊是目前最常用的通訊方式串行異步通訊接口標準通訊適配器將計算機內的并行數據轉換成串行數據的一種智能型電路Date19第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-1 通訊適配器(2)異步通訊適配器由地址譯碼電路，8250異步通訊器件，EIA接。

7、收、發送器件，晶振電路和25針或9針D型插頭組成異步通訊適配器有自己獨立的時鐘(晶振)，發送和接收數據都根據自己的時鐘，以及協議進行。這樣可以節省時鐘聯接線，降低硬件成本Date20第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-1 通訊適配器(3)異步通訊適配器原理框圖地址總線PC總線8250異 步通 訊器 件25針或9針D型插頭地 址譯 碼EIA接收發送器件晶體電路芯片選擇數據總線中斷請求信號Date21第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-1 通訊適配器(4)同步通訊適配器也是完成二進制數據串、并相互轉換的設備同步通訊適配器間的數據流是連續且同步的兩個異步通訊適配器間的數據流是不連續的，而是一個字符一個字符地進行同步的同步通訊適配器有兩類最常用的協議，即SDLC(同步數據鏈路控制)和BSC(二進制同步通訊)Date22第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-1 通訊適配器。

8、(5)多協議適配器為滿足實際應用中，可能需要用不同的協議實現計算機之間、計算機與外設之間的通訊許多制造商提供了在單個擴展板上的異步通訊，同步通訊等的多協議適配器此外還有多種電氣特性的通訊適配器，由用戶要求選擇其中的一種進行數據通訊Date23第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準RS-232標準用于數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間的串行數據通訊數據終端設備數據通訊中的端末設備，如計算機或終端數據通訊設備指信號交換和發送設備，如波形變換器、基帶傳輸器及調制解調器等Date24第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準的功能特性(1)功能特性描述了其接口引線所代表的功能，分為數據功能和控制功能RS-232標準的主要引線功能有5類(詳見表2-1)地線 引線1是保護地，引線7(GND)為信號地發送數據(TXD) 引線2接收數據(。

9、RXD) 引線3控制信號(對數據的接收和發送起著控制作用)調制解調器狀態信號Date25第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準的功能特性(2)控制信號請求發送(RTS) 引線4清除發送(CTS) 引線5DTE準備就緒(DTR) 引線20數據設備準備就緒(DSR) 引線6調制解調器狀態信號振鈴指示(RI) 引線22載波檢測(CD) 引線8RI和CD信號是專為電話網而設計，只在進行遠程通信時才需要Date26第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準的電氣特性(1)電氣特性主要體現在電氣連接方式、電氣參數及通信速率等方面電氣連接方式( EIARS-232C及CCITT建議的方式)特點：非平衡的連接方式、公用地線信號地EIA電平TTL電平TTL電平發送器接收器Date27第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準的電氣特。

10、性(2) 電氣參數引線信號狀態(必須是以下三種之一)SPACE/MARK(空號/傳號)ON/OFF(通/斷)邏輯0/邏輯1引線邏輯電平(采用負邏輯)-3 ～ -15V表示邏輯1；用+3 ～ +15V表示邏輯0在發送端，其邏輯電平分別為：+5 ～ +15V表示邏輯0；-5 ～ -15V表示邏輯1Date28第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準的電氣特性(3)其它電氣參數旁路電容 RS-232C終端一側的旁路電容C小于2500PF開路電壓 RS-232C的開路電壓不能超過25V短路抑制性能通信速率最高通信速率為115200bps通信距離應小于15米Date29第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232標準的機械特性采用標準25芯連接器，稱為DB25IBM-PC及其兼容機基本上都使用了9芯連接器(DB9)接口引線見如表4-3所示RS-232C的缺。

11、點數據傳輸速率慢、通訊距離短、未規定標準的連接器、接口處各信號間易產生串擾等Date30第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232的常用連接方法(1)計算機和調制解調器的連接實現了計算機遠程通信的物理層標準，在鏈路層及更高層協議的作用下，就可以實現計算機間的數據通信。RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTRRI23456782022調制解調器23456782022計算機RS-232C典型連接圖Date31第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232的常用連接方法(2)遠程通信示意圖遠程通信過程呼叫建立階段 (RI、RTS、CTS、DSR)數據傳輸階段 (雙工、半雙工，RTS、CTS)拆線階段 (RTS=OFF，CTS=OFF)RS-232C遠程通信示意圖計算機或終端設備計算機或終端設備調制解調器調制解調器公用電話網Date32第四章 計算機控制系。

12、統中的數據通信技術4-2-2 RS-232的常用連接方法(3)“空”調制解調器連接方式將兩臺計算機直接連接，實現快速數據通訊讓通信雙方在沒有調制解調器的情況下依次完成有調制解調器時的信號作用過程空”調制解調器連接方法之一RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTRRI23456782022計算機23456782022RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTRRI計算機Date33第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-2 RS-232的常用連接方法(4)“空”調制解調器連接方式空”調制解調器連接方法之二RXDTXDGND237計算機237RXDTXDGND計算機空”調制解調器連接方法之三RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTR234567820計算機234567820RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTR計算機Date34第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-。

13、2-3 調制解調器(1)調制解調器的作用利用公用電話網實現數據的遠距離傳輸實現模擬信號與數據信號的轉換數據通信系統中的調制解調器終端設備計算機設備調制解調器調制解調器公用電話網通訊控制器傳輸控制器Date35第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-3 調制解調器(2)調制解調器的分類半雙工和全雙工(傳輸方式)低速、中速和高速(工作速率)正交幅度鍵控、頻移鍵控、相移鍵控和幅相鍵控等(調制方式)窄帶、音頻、寬帶、短程、多端口和多點調制解調器等(線路業務類型)同步和異步(按同步方式)Date36第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-3 調制解調器(3)調制解調器的主要性能指標帶寬利用率差錯性能 設備復雜性調制解調器的選擇準則工作速率 均衡同步/異步工作差錯率兼容性與標準的要求 Date37第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-3 調制解調器(4)調制解調器與模擬電話網的連接。

14、直接連接法 電耦合法聲耦合法Date38第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-4 RS-449標準接口RS-449的特點在傳輸速率、增大傳輸距離、改進電氣性能等方面較之RS-232C有明顯提高與RS-232C主要差別是信號在導線上傳輸方法不同RS-232C利用傳輸信號線與公共地之間的電壓差，RS-449利用信號導線之間的信號電壓差可在1220米的24-AWG雙絞線上進行數字通訊，速率可達90000波特率有兩種標準接口連接器，一種為37腳，一種為9腳Date39第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-4 RS-422標準接口(1)RS—422電路組成發送器、平衡連接電纜、電纜終端負載、接收器等RS-422每個通道要用二條信號線只能有一個發送器，可以有多個接收器，因此通常采用點對點通訊方式RS-422電平TTL電平TTL電平發送器接收器RS-422電氣連接圖+－Date40第四章。

15、 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-4 RS-422標準接口(2)RS—422特點雙端電氣接口型式，其標準是雙端線傳送信號通過傳輸線驅動器，把邏輯電平變換成電位差，完成始端的信息傳送通過傳輸線接收器，把電位差轉變成邏輯電平，實現終端的信息接收比RS-232C傳輸信號距離長，速度快，傳輸率最大為10Mbit/s(電纜允許長度為120米)，如采用較低傳輸速率，如9000波特率時，最大距離可達1200米Date41第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-4 RS-423A標準接口RS—423A特點規定為單端線，且與RS-232兼容，參考電平為地信號邏輯電平為200mV～6V，負信號邏輯電平為-200mV～-6V(邏輯“1”>4V，邏輯“0”

16、的數據通信技術4-2-4 RS-485標準接口(1)RS—485特點是一種多發送器的電路標準，它是RS-422A性能的擴展，是真正意義上的總線標準(允許掛接32臺RS-485負載設備)但何時控制發送器發送數據或接收機接收數據，則標準未作規定，要由用戶自己決定。TXDRS-485總線接收允許發送控制RS-485接口示意圖TTL電平發送器接收器+－RXDDate43第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-4 RS-485標準接口(2)RS—485與RS-422的主要區別硬件線路上RS-422至少需要4根通訊線，RS-485僅需2根；RS-422不能采用總線方式通訊，但可以采用環路方式通訊，RS-485兩者均可。通訊方式上RS-422可以全雙工RS-485只能半雙工兩者的其它差異見表4-6所示Date44第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-5 通訊介質(媒質)(1)通訊介質指數據。

17、通訊中用來傳遞信號的媒體有線傳輸媒質明線：平行而相互絕緣的架空裸線線路雙絞線：由相互絕緣的線索對絞合在一起構成。傳輸速率較低，抗干擾能力差，只適用小容量局域網。同軸電纜：由同軸的兩個導體構成，外導體起屏蔽作用，內導體傳遞信號，是目前最常采用的媒質。光纖以光導纖維為傳輸媒質，以光波作為載波Date45第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-2-5 通訊介質(媒質)(2)無線傳輸媒質微波中繼是利用電磁波在對流層的視距范圍內傳輸的一種通信方式，通信距離依靠中繼方式延伸衛星轉接實際上也是一種微波通信。它依靠同步通信衛星作為中繼站，由于衛星距地面很高，故可以覆蓋較大通信區域Date46第四章 計算機控制系統中的數據通信技術第三節 Unit 3數據通訊中的檢錯與糾錯Mistake Checking & Modifying in Data Communication Date47第四章 計算機控制系統。

18、中的數據通信技術本節主要內容奇/偶校驗 (Parity Check)循環冗余校驗CRC (Cyclic Redundancy Check) 恒比碼Date48第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-3 數據通訊中的檢錯與糾錯差錯檢測技術的原理發送方在發送數據的基礎上，生成某些校驗編碼，然后將該校驗編碼附加在數據后面一起發送接收方收到數據和校驗碼后，用校驗碼對收到的數據進行檢驗，以確立本次傳輸是否正確差錯檢測技術的核心是校驗編碼常用的校驗編碼方法奇/偶校驗編碼、循環冗余校驗編碼和恒比校驗編碼Date49第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-3-1 奇/偶校驗(Parity Check)采用奇校驗報文加上校驗位后應保證“1”碼元個數為奇數采用偶校驗報文加上校驗位后應保證“1”碼元個數為偶數奇偶校驗方法只有在出錯碼元個數是奇數的情況下才有效，當出錯碼元個數成偶數時，此法無能為力Date50。

19、第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-3-2 循環冗余校驗CRC(1)循環冗余校驗簡稱循環碼或CRC碼循環冗余校驗的特點有嚴密的數學結構，檢錯能力強、實現簡單容易線性碼 [用(n，k)來表示]循環碼的性質：任一碼組的每一次循環左移或右移，所得的新碼組仍是該碼中的一碼組生成多項式Date51第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-3-2 循環冗余校驗CRC(2)CRC-16循環碼的編碼Date52第四章 計算機控制系統中的數據通信技術4-3-3 恒比碼恒比碼通訊時不是原碼傳送，而是對待發送的數據進行編碼，使編碼后的每一個字節(或每一碼組)中，“1”和“0”的個數之比保持恒定檢測能力當碼組中任何位置上出現奇數個差錯時，因為破壞了1和0的恒比關系，所以能被檢測出來比一般的奇偶校驗有較強的檢錯能力Date53第四章 計算機控制系統中的數據通信技術本章小結數據通信的基礎知識數據通信設備數據通信中的檢錯與糾錯Date54第四章 計算機控制系統中的數據通信技術第四章 結束 THE EndDate55第四章 計算機控制系統中的數據通信技術。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机控制常用数据通信标准,计算机系统第6章通信ppt课件.ppt的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。