ГоловнаЗворотній зв'язок

Интерфейсы средств измерений

Каналы передачи данных

 

В микропроцессорных (цифровых) системах используется дискретная форма представления данных. По сравнению с аналоговым (непрерывным) сигналом дискретный сигнал в каждый момент времени принимает одно из фиксированных (устойчивых) состояний. По сравнению с передачей аналоговой информации передача данных предъявляет более жесткие требования к передающей среде, особенно по уровню помехозащищенности. Для обеспечения этих требований аналоговые каналы оснащаются специальной аппаратурой для передачи дискретных сигналов, в состав которой входят устройства преобразования сигналов и устройства защиты от ошибок.

 

Устройства защиты от ошибок служат для обнаружения ошибок при передаче данных. Устройства преобразования сигналов преобразуют сигналы данных, используемых в цифровых системах, к виду необходимому для передачи по используемому каналу связи.

 

Точка А

 

 

(DTE) оборудование Оконечное

Интерфейс АППД с оконечным оборудованием (Стык С2)

Аппаратураприема-передачиданных(DСE)

 

 

 

Интерфейс АППД с

Аппаратураприема-передачиданных(DСE)

 

 

каналом связи (Стык С1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Канал связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка В

 

 

(DTE) оборудование Оконечное

 

 

Канал передачи данных

 

Для согласования последовательности передаваемых бит с параметрами используемого аналогового или цифрового канала связи требуется выполнить их преобразование в аналоговый либо дискретный сигнал, соответственно . К этой же группе функций относятся процедуры , реализующие стык с физическим (аналоговым или цифровым) каналом связи. Такой стык часто называется стыком, зависящим от среды и он может соответствовать одному из гостированных канальных стыков С1. Примерами таких стыков С1 могут быть: С1-ТФ (ГОСТы 23504-79, 25007-81, 26557-85) - для каналов КТСОП (телефонные сети общего пользования), С1-ТЧ (ГОСТы 23475-79, 23504-79, 23578-79, 25007-81, 26557-85) - для выделенных каналов тональной частоты,

 

С1-ТГ (ГОСТ 22937 -78) — для телеграфных каналов связи, С1- ШП (ГОСТы 24174-80, 25007-81, 26557-85) - для первичных широкополосных каналов, С1-ФЛ (ГОСТы 24174-80, 26532-85) - для физических линий связи, С1-АК — для акустического сопряжения DCE с каналом связи и ряд других. Функция преобразования сигналов является главнейшей функцией аппаратуры приема-передачи данных, поэтому ее часто называют

устройствами преобразования сигналов.

Реализация интерфейса между DTE и DCE является третьей важнейшей функцией физического уровня . Такие интерфейсы определяются отечественными ГОСТами как преобразовательные стыки С2 или стыками, не зависящими от среды.

Интерфейсы средств измерений. Конспект лекций.        2008 год. Часть №1.   Лектор Балев В.Н.     - 21 -

 

Стандарты и рекомендации по интерфейсам DTE-DCE определяют общие характеристики (скорость и последовательность передачи), функциональные и процедурные характеристики (номенклатура , категория цепей интерфейса, правила их взаимодействия); электрические (величины напряжений, токов и сопротивлений) и механические характеристики ( габариты, распределение контактов по цепям). На физическом уровне происходит диагностика определенного класса неисправностей, например таких, как обрыв провода, пропадание питания, потеря механического контакта и т. п.

 

В   зависимости от скорости передачи различают: низкоскоростные до 200 бит/с среднескоростные до 9600 бит/с, высокоскоростные выше 19200 бит/с каналы передачи данных. На максимальную скорость передачи основное влияние оказывают частотные характеристики канала связи.

 

По возможности изменения направления передачи различают каналы: симплексные - обеспечивающие передачу информации только в одном направлении, полудуплексные - позволяющие передавать поочередно информацию в двух направлениях, дуплексные - передающие информацию одновременно в двух направлениях по отдельным линиям связи.

Параллельная и последовательная передача. Цифровые данные по проводе передаются путем изменения текущего напряжения (0 – нет напряжения, 1 - есть). Такое изменение можно выполнить и на одном проводнике, и сразу на нескольких. Параллельная передача характеризуется тем, что группа бить передается одновременно по нескольким проводникам, причем каждый бит – по отдельному проводнику. Например, все внутренние коммуникации компьютера используют параллельную передачу. Это быстрый способ передачи. Однако при больших расстояниях он становиться экономически не выгодным не только из-за того, что требуется многожильный кабель, но и по причине взаимных помех этих проводников. При последовательной передаче группа бит передается поочередно, один за другим по одному проводнику. Такой режим медленнее, но экономически более выгоден при обмене информацией на большие расстояния.

Физическое соединение между передатчиком и приемником информации зачастую образуется путем последовательного соединения нескольких каналов связи в один составной канал связи. В зависимости от режима использования составного канала связи различают коммутируемые и некоммутируемые каналы.

 

Некоммутируемым - называется составной канал, который создается и существует на протяжении определенного интервала времени не зависимо от передачи информации. Коммутируемый канал создается на время передачи каждого из сообщений, а в остальное время отдельные составляющие его каналы связи, могут быть использованы для других целей.

 

В            зависимости от способа соединения различают двухточечное и многоточечное подключение систем к каналу передачи данных. При многоточечном подключении к одному каналу подключается более двух подсистем.

При передаче дискретных сигналов между двумя устройствами возникает необходимость обеспечения синхронности их работы. При передаче достаточно большой последовательности одинаковых символов (нулей или единиц) их количество на передающей и приемной сторонах может быть разным, из-за разброса частотных

Интерфейсы средств измерений. Конспект лекций.        2008 год. Часть №1.   Лектор Балев В.Н.     - 22 -

 

параметров генераторов этих устройств.

 

В зависимости от способа синхронизации различают каналы с асинхронной и синхронной передачей. Так при передаче информации на короткие расстояния часто используют дополнительный провод, по которому передаются синхросигналы, что, является экономически нецелесообразным при больших расстояниях. В этом случае синхронизирующие символы (сигналы) передаются по линиям передачи данных.

 

Асинхронная передача не исключает синхронизации, а лишь определяет одну из ее разновидностей.

 

При асинхронной передаче информация передается в канал, как правило, небольшими блоками (по одному символу или слову) в произвольном темпе (с произвольными отрезками времени между посылками). Для разделения блоков передающими устройствами тактирующие импульсы не используются. Взамен каждый символ синхронизируется отдельно: передача каждого символа сопровождается сигналами "старт" и "стоп". Поэтому такой режим часто называют старт-стопным. При синхронном режиме информация передается большими блоками, и она не разделена старт-стопными битами. Эти блоки обрамляются специальными управляющими символами, которые несут дополнительную информацию о данных и обеспечивают функции обнаружения ошибок. Синхронная передача более быстрая и почти безошибочная.

 

 

13