2 - Расчётно-пояснительная записка (1061386)
Текст из файла
Московский государственный технический университет
им. Н.Э. Баумана
УТВЕРЖДАЮ ___________________________ "___"_______________2011 г. | СОГЛАСОВАНО ___________________________ "___"_______________2011 г. |
Программа передачи двоичных файлов
"FireFile"
Расчётно-пояснительная записка
(вид документа)
Бумага формата А4;
(вид носителя)
9 листов
(количество листов)
Исполнители:
студенты группы ИУ5-79
Сидякин А.А.
Асанов Т.М.
Москва 2011
1. ВВЕДЕНИЕ
Данная программа, выполненная в рамках курсовой работы по предмету "Сетевые технологии", предназначена для пересылки файлов между соединёнными с помощью интерфейса RS232 компьютерами.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММЕ
Программное изделие разрабатывается в среде Qt Creator с использованием библиотек Qt и стандартных функций WinAPI ОС Microsoft Windows. Для работы программы требуются 2 ПЭВМ типа IBM PC, соединённые нуль-модемным кабелем через интерфейс RS-232.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА
3.1. Физический уровень
3.1.1. Интерфейс RS-232
Интерфейс RS232 описывает несимметричный интерфейс, работающий в режиме последовательного обмена двоичными данными. Интерфейс поддерживает как асинхронный, так и синхронный режимы работы.
Последовательная передача данных означает, что данные передаются по единственной линии. При этом биты байта данных передаются по очереди с использованием одного провода. Интерфейс называется несимметричным, если для всех цепей обмена интерфейса используется один общий возвратный провод — сигнальная "земля".
Стандарт описывает управляющие сигналы интерфейса, пересылку данных, электрический интерфейс, типы разъемов, асинхронный и синхронный режимы обмена. COM-порты, однако, поддерживают только асинхронный режим.
Интерфейс RS-232 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 (рисунок 1).
Рисунок 1. Полная схема соединения
Интерфейс позволяет исключить канал удаленной связи вместе с парой устройств DCE (модемов), соединив устройства непосредственно с помощью нуль-модемного кабеля (рисунок 2).
Рисунок 2. Соединение через нуль-модемный кабель.
3.1.2. Физические параметры интерфейса RS-232
Стандарт RS-232 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).
В таблице 1 приведено назначение контактов разъемов COM-прортов (и любой другой аппаратуры DTE). Назначение контактов разъема DB9S (рисунок 3) определено стандартом EIA/TIA-574.
Таблица 1.
Обозначение цепи | Контакт разъема | Направление | 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 |
Рисунок 3. Схема DB-9
Нормальную последовательность управляющих сигналов для случая подключения модема к COM-порту иллюстрирует рисунок 4.
Рисунок 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.
3.1.3. Асинхронная передача данных.
Асинхронный режим передачи является байт-ориентированным (символьно-ориентированным): минимальная пересылаемая единица информации — один байт (один символ).
Рисунок 5. Формат асинхронной передачи RS-232
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.
Из рисунка видно, что исходное состояние линии последовательной передачи данных - уровень логической 1. Это состояние линии называют отмеченным — MARK. Когда начинается передача данных, уровень линии переходит в 0. Это состояние линии называют пустым — SPACE. Если линия находится в таком состоянии больше определенного времени, считается, что линия перешла в состояние разрыва связи — BREAK.
Стартовый бит START сигнализирует о начале передачи данных. Далее передаются биты данных, вначале младшие, затем старшие.
Контрольный бит формируется на основе правила, которое создается при настройке передающего и принимающего устройства. Контрольный бит может быть установлен с контролем на четность, нечетность, иметь постоянное значение 1 либо отсутствовать совсем.
Если используется бит четности P, то передается и он. Бит четности имеет такое значение, чтобы в пакете битов общее количество единиц (или нулей) было четно или нечетно, в зависимости от установки регистров порта. Этот бит служит для обнаружения ошибок, которые могут возникнуть при передаче данных из-за помех на линии. Приемное устройство заново вычисляет четность данных и сравнивает результат с принятым битом четности. Если четность не совпала, то считается, что данные переданы с ошибкой. Конечно, такой алгоритм не дает стопроцентной гарантии обнаружения ошибок. Так, если при передаче данных изменилось четное число битов, то четность сохраняется, и ошибка не будет обнаружена. Поэтому на практике применяют более сложные методы обнаружения ошибок.
В самом конце передаются один или два стоповых бита STOP, завершающих передачу байта. Затем до прихода следующего стартового бита линия снова переходит в состояние MARK.
Использование бита четности, стартовых и стоповых битов определяют формат передачи данных. Очевидно, что передатчик и приемник должны использовать один и тот же формат данных, иначе обмен будет невозможен.
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.
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.