Расчетно-пояснительная записка (1061339)
Текст из файла
Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э.Баумана
Расчетно-пояснителькая записка
"Локальная безадаптерная сеть"
по курсу "Сетевые технологии"
Утверждаю
___________________Галкин В.А.
"___"_________2009.
Группа ИУ5-72
Исполнители:
Коновалов А.В.
Сивашов Ю.В.
Юрченко В.А.
Москва 2009 г.
Содержание
1. Физический уровень. 3
1.1. Интерфейс RS-232C. 3
1.2. Физические параметры интерфейса RS-232C. 3
1.3. Асинхронная передача данных. 6
1.4. Реализация физического уровня. 7
2. Канальный уровень. 9
2.1. Защита передаваемой информации. 9
2.2. Передача данных. 10
2.3. Форматы кадров. 10
3. Пользовательский уровень. 11
3.1. Формы. 11
1. Физический уровень.
1.1. Интерфейс RS-232C.
Интерфейс RS-232C предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные к оконечной аппаратуре каналов данных. В роли аппаратуры передачи данных может выступать компьютер, принтер, плоттер и другое периферийное оборудование. Этой аппаратуре соответствует аббревиатура DTE - Data Terminal Equipment. В роли аппаратуры каналов данных обычно выступает модем. Этой аппаратуре соответствует аббревиатура DCE - Data Communication Equipment. Конечной целью подключения является соединение двух устройств DTE, полная схема соединения приведена на рис. 1а. Интерфейс позволяет исключить канал удаленной связи вместе с парой устройств DCE (модемов), соединив устройства непосредственно с помощью нуль-модемного кабеля (рис. 1б.).
Рис. 1. Соединение по RS-232C. а - полная схема соединения;
б - соединение через нуль-модемный кабель.
Стандарт описывает управляющие сигналы интерфейса, пересылку данных, электрический интерфейс и типы разъемов. Стандарт описывает асинхронный и синхронный режимы обмена, но COM - порты поддерживают только асинхронный режим.
1.2. Физические параметры интерфейса RS-232C.
Стандарт RS-232C регламентирует типы применяемых разъемов, что обеспечивает высокий уровень совместимости аппаратуры различных производителей. На аппаратуре DTE (в том числе, и на COM-портах PC) принято устанавливать вилки (male - "папа") DB25-P или DB9-P. Девятиштырьковые разъемы не имеют контактов для дополнительных сигналов, необходимых для синхронного режима.
В случае когда аппаратура DTE соединяется без модемов ("Короткозамкнутая петля"), то разъемы устройств (вилки) соединяются между собой нуль-модемным кабелем (Zero modem или Z-modem), имеющим на обоих концах розетки, контакты которых соединяются перекрестно схеме, приведенной на рис. 2.
Рис. 2. Полный нуль-модемный кабель.
В таблице 1 приведено назначение контактов разъемов COM-прортов (и любой другой аппаратуры DTE). Назначение контактов разъема DB9S (рис. 3) определено стандартом EIA/TIA-574.
Таблица 1. Разъемы и сигналы интерфейса RS-232C.
| Обозначение цепи | Контакт разъема | Напра-вление | Название цепи |
| RS232 | DB9S | I/O | |
| PG | - | - | Protect Ground - Защитная земля |
| TD | 3 | O | Transmit Data - Передаваемые данные |
| RD | 2 | I | Receive Data - Принимаемые данные |
| RTS | 7 | O | Request To Send - Запрос на передачу |
| CTS | 8 | I | Clear To Send - Готовность модема к приему данных для передачи |
| DSR | 6 | I | Data Set Ready - Готовность модема к работе |
| SG | 5 | - | Signal Ground - Схемная земля |
| DCD | 1 | I | Data Carrier Detect - Несущая обнаружена |
| DTR | 4 | O | Data Terminal Ready - Готовность терминала (PC) к работе |
| RI | 9 | I | Ring Indicator - Индикатор вызова |
Рис. 3. Назначение контактов разъема DB9.
Нормальную последовательность управляющих сигналов для случая подключения модема к COM-порту иллюстрирует рис. 4.
Рис. 4. Последовательность управляющих сигналов интерфейса
-
Установкой DTR компьютер указывает на желание использовать модем.
-
Установкой DSR модем сигнализирует о своей готовности и установлении соединения.
-
Сигналом RTS компьютер запрашивает разрешение на передачу и заявляет о своей готовности принимать данные от модема.
-
Сигналом CTS модем уведомляет о своей готовности к приему данных от компьютера и передаче их в линию.
-
Снятием CTS модем сигнализирует о невозможности дальнейшего приема (например, буфер заполнен) — компьютер должен приостановить передачу данных.
-
Сигналом CTS модем разрешает компьютеру продолжить передачу (в буфере появилось место).
-
Снятие RTS может означать как заполнение буфера компьютера (модем должен приостановить передачу данных в компьютер), так и отсутствие данных для передачи в модем. Обычно в этом случае модем прекращает пересылку данных в компьютер.
-
Модем подтверждает снятие RTS сбросом CTS.
-
Компьютер повторно устанавливает RTS для возобновления передачи.
-
Модем подтверждает готовность к этим действиям.
-
Компьютер указывает на завершение обмена.
-
Модем отвечает подтверждением.
-
Компьютер снимает DTR, что обычно является сигналом на разрыв соединения (“повесить трубку”).
-
Модем сбросом DSR сигнализирует о разрыве соединения.
1.3. Асинхронная передача данных.
Асинхронный режим передачи является байт-ориентированным (символьно-ориентированным): минимальная пересылаемая единица информации — один байт (один символ). Формат посылки байта иллюстрирует рис. 5. Передача каждого байта начинается со старт-бита, сигнализирующего приемнику о начале посылки, за которым следуют биты данных и, возможно, бит четности (Parity). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками. Старт-бит следующего байта посылается в любой момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной длительности. Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение (логический 0), обеспечивает простой механизм синхронизации приемника по сигналу от передатчика. Подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной скорости обмена. Внутренний генератор синхронизации приемника использует счетчик-делитель опорной частоты, обнуляемый в момент приема начала старт-бита. Этот счетчик генерирует внутренние стробы, по которым приемник фиксирует последующие принимаемые биты. В идеале стробы располагаются в середине битовых интервалов, что позволяет принимать данные и при незначительном рассогласовании скоростей приемника и передатчика. Очевидно, что при передаче 8 бит данных, одного контрольного и одного стоп-бита предельно допустимое рассогласование скоростей, при котором данные будут распознаны верно, не может превышать 5 %. С учетом фазовых искажений и дискретности работы внутреннего счетчика синхронизации реально допустимо меньшее отклонение частот. Чем меньше коэффициент деления опорной частоты внутреннего генератора (чем выше частота передачи), тем больше погрешность привязки стробов к середине битового интервала, и требования к согласованности частот становятся более строгие. Чем выше частота передачи, тем больше влияние искажений фронтов на фазу принимаемого сигнала. Взаимодействие этих факторов приводит к повышению требований к согласованности частот приемника и передатчика с ростом частоты обмена.
Рис. 5. Формат асинхронной передачи RS-232C
Формат асинхронной посылки позволяет выявлять возможные ошибки передачи.
-
Если принят перепад, сигнализирующий о начале посылки, а по стробу старт-бита зафиксирован уровень логической единицы, старт-бит считается ложным и приемник снова переходит в состояние ожидания. Об этой ошибке приемник может не сообщать.
-
Если во время, отведенное под стоп-бит, обнаружен уровень логического нуля, фиксируется ошибка стоп-бита.
-
Если применяется контроль четности, то после посылки бит данных передается контрольный бит. Этот бит дополняет количество единичных бит данных до четного или нечетного в зависимости от принятого соглашения. Прием байта с неверным значением контрольного бита приводит к фиксации ошибки.
-
Контроль формата позволяет обнаруживать обрыв линии: как правило, при обрыве приемник “видит” логический нуль, который сначала трактуется, как старт-бит и нулевые биты данных, но потом срабатывает контроль стоп-бита.
Для асинхронного режима принят ряд стандартных скоростей обмена: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 и 115200 бит/с. Иногда вместо единицы измерения “бит/с” используют “бод” (baud), но при рассмотрении двоичных передаваемых сигналов это некорректно. В бодах принято измерять частоту изменения состояния линии, а при недвоичном способе кодирования (широко применяемом в современных модемах) в канале связи скорости передачи бит (бит/с) и изменения сигнала (бод) могут отличаться в несколько раз.
Количество бит данных может составлять 5, 6, 7 или 8 (5- и 6-битные форматы распространены незначительно). Количество стоп-бит может быть 1, 1,5 или 2 (“полтора бита” означает только длительность стопового интервала).
В данной работе используются следующие параметры передачи данных:
-
число информационных бит – 8;
-
количество стоповых бит – 1;
-
бит паритета (контроля четности) – не используется;
-
скорость обмена – 9600.
1.4. Реализация физического уровня.
1.4.1. Открытие порта.
В ОС Windows доступ к COM-портам предоставляется посредством файловых интерфейсов. Для открытия порта используется функция CreateFile. Эта функция предоставляется Win32 API.
При успешном открытии файла, в нашем случае порта, функция возвращает описатель (HANDLE) файла. При ошибке INVALID_HANDLE_VALUE. Код ошибки можно получить вызвав функцию GetLastError.
После открытия порта производится его сброс с помощью функции PurgeComm.
Вызов этой функции позволяет решить две задачи: очистить очереди приема/передачи в драйвере и завершить все находящиеся в ожидании запросы ввода/вывода.
Установка параметров (скорости передачи – BaudRate, количества информационных бит – ByteSize, количества стоповых бит – StopBits и использования бита паритета – fParity) производится с помощью функций GetCommState и SetCommState. Функция GetCommState возвращает текущие настройки параметров порта, а функция SetCommState устанавливает параметры после установки требуемых значений.
Далее производится настройка тайм-аутов чтения и записи порта с помощью функций GetCommTimeouts (возвращает текущие значения тайм-аутов) и SetCommTimeouts (устанавливает значения тайм-аутов). Тайм-ауты необходимы для правильной работы функций чтения из порта и записи в порт. В программе определяются следующие значения:
-
ReadIntervalTimeout – максимальное время, в миллисекундах, допустимое между двумя последовательными символами, считываемыми с коммуникационной линии. Во время операции чтения временной период начинает отсчитываться с момента приема первого символа. Если интервал между двумя последовательными символами превысит заданное значение, операция чтения завершается и все данные, накопленные в буфере, передаются в программу. Нулевое значение данного поля означает, что данный тайм-аут не используется. Значение MAXDWORD, вместе с нулевыми значениями полей ReadTotalTimeoutConstant и ReadTotalTimeoutMultiplier, означает немедленный возврат из операции чтения с передачей уже принятого символа, даже если ни одного символа не было получено из линии;
-
ReadTotalTimeoutMultiplier – задает множитель, в миллисекундах, используемый для вычисления общего тайм-аута операции чтения; для каждой операции чтения данное значение умножается на количество запрошенных для чтения символов;
-
ReadTotalTimeoutConstant – задает константу, в миллисекундах, используемую для вычисления общего тайм-аута операции чтения. Для каждой операции чтения данное значение прибавляется к результату умножения значения. Нулевое значение полей ReadTotalTimeoutMultiplier и ReadTotalTimeoutConstant означает, что общий тайм-аут для операции чтения не используется;
-
WriteTotalTimeoutMultiplier – задает множитель, в миллисекундах, используемый для вычисления общего тайм-аута операции записи; для каждой операции записи данное значение умножается на количество записываемых символов;
-
WriteTotalTimeoutConstant – задает константу, в миллисекундах, используемую для вычисления общего тайм-аута операции записи; для каждой операции записи данное значение прибавляется к результату умножения значения WriteTotalTimeoutMultiplier на количество записываемых символов. Нулевое значение полей WriteTotalTimeoutMultiplier и WriteTotalTimeoutConstant означает, что общий тайм-аут для операции записи не используется.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















