Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Из этих трех методов фазовая мапнпуляля, наиболее устойчива к помехам, т. е. для одного и того же отношения сигначуглуи н фазно-манипулированный сигнал помехи оказывают меньшее влияние, чем па льш литудно- или частотно-манипулированный сигнал. Модуляция несущей нс должна точно слсловать цифровому входному снгнагг Изменение некоторого параметра несущей частоты можно связать с последовательлш стью из нескольких бнт, а не только с одним битом. Это позвол е р я тпе едаватьбольшг информации на той же несущей частоте. Например, при фазо у азовой мод ляции иохггл использовать непосредственное соответствие; "0" фазовый сдв иг — 0' и "1" — 183 В дру~ом варианте битовые последовательности 00, 01, О, у , 10, 11 мог т кодггролатыг фазовыми сдвигами в 0', 90', 180' и 270' соответственно.
При этом тот же сигнал яг' сет двойной объем данных. Более сложной является др ур ква ат но-амплитудпля пл' и кото ои ампли гудпая и Фллг дуляция (Слиаг(гагате Атр(ггиг(е!ь(ог(и(аггея, ОЛМ), при которой амплитудная Фллг' вая модуляции сочетаются для перелачн нескольк х и оит в соответствии с кашля изменением огибающей несущего сипгала, , ес " сяглагь Число изменений в секунду одного из параметров нес щ несу ей называется сп ости пл1к' ной скоростью нлн скоростью передачи в бодах (Ва ) Ваиг! гаге), Понятия скорости дачи в битах и в бодах часто путают.
Они совпадаю ~ . у т лишь в случае, когда пзлг модулнруемого параметра соответствует одно у у, м бит, т.е, когда несущая иметь лишь два состояния, каждое из которь . ' „О "ли „лгп о ых соответствует "0" илн ДАМ-модуляции, например, комбинированные изменения амплитулы н фа соответствовать четырем битам, и битовая скор ость в четыре раза выше, чем с лч сдача в бодах.
Скорость в бодах неудобна как практическ р ая мс а скорости пер скольку она требует дополнительно указать ь метод копирования; реальны представляет скорость в битах. нос. ь . битггопг г Р лляг П оизвольно увеличить пропускную способное. ь ность с помощью мульти ажЕПИЯ ° ' ования и квадратурно-амплнтуднон модуляп роиз ни нельзя. Исходя из вырал'" вели" ггэг ров и и использовании четырех значении фазовог д гас вггга число символов 1луве ш„ль е обоРк прп б ется более сложное с' до . Дняо ра 2 4.Д. яобработкисоответствующнхспгналоптре у ". г м ДлЯк' ние, а перелаваемы е сигналы становятся более чувствительны к шуму.
'и 3 аггггой няи прн известной полосе пропускания, постоянном уровне шума и задан пытка превы часто~с супгествует оптимальная скорость передачи данных. Попытка пр „е ултчгггит пропускную способность канала, так как при этом наряду с исход- ,.ость п гял~ „„ыми потребуется передача информации, необхолимой для исправления ошия „нительцая обработка сигггала как передатчиком, так и приемником. По мере „,ги данн „Идола го прогресса и появления более сложных и дешевых средств обработки рас,гг эско фера применения комбинированной техники модуляции, позволяющей лучшяря овать доступные физические каналы.
Однако теоретическая максимальная шг лспо! передачи канала нс зависит от технологии и определясгся лишь шириной полоьлгрость и скания канала и отношением сигггал/шум (уравггение (9.3)). ,и ярову 93,5. СинхРонизация Для правильной обработки сообщений необходимо, чтобы передатчик и приемник н„л зовали один и тот же источник времени, т. е. чтобы они были синхронизирова„„Спггхроггизггрующая посылка представляет собой импульсный сигнал определен„л частоты, генерируемый либо передатчиком, либо приемником илн каким-либо ьлллгггиы устройством. Синхропизнрующнй сигнал передается либо по спсциальному ;голоду, либо вместо с передаваемой цифровой информацией, как, например, при Гч7 ил манчестерском кодировании, в которых изменение в середине каждого импульса пдедставлянг собой сипхронизирующий сигггал. В первом случае требуется дополнигмьлий провод, во втором — дополнительная полоса пропускания.
Передача данных может осуществляться и без определенного источника времени; гьмя передача называется асинхронной. При асинхронной передаче приемник долмл "знать" заранее все параметры связи — в первую очередь, скорость — для того, плон правильно идентифицировать поступаюпгис сигналы. Более того, приемник должен ° *еп различать границы между отдельными битами и соответственно настраивать свой отсче отсчет времени. Еслгг у передатчика и приемника некоторые параметры связи шлют газл различную настройку, то приемник либо не сможет синхронизироваться ' ылст паю Упшощим потоком данных, либо быстро потеряет синхронизацию (рис.
9,8). ьиилроииая пеРедача лтгьлрогыгая ллредача линьроиизируюигие иипульсы пч л 9.8. Сннх хронпая и асинхронная передача данных '8 Стн тандарты интерфейса Е(А-232-0 и ВЗ Стан а парт интерфейса Е!Л-232- ,'"Росг. ф " - 32-О является, по-видимому, наиболее известным и 'Раненным с е и 'р д стандартов для последовательной передачи данных. Сам 1 ' Е А-232-Р и других коммуникационных интерфейсов механизм заботы Е1А- . гц проблема — следнтьза всемидокументамн, издаваемыми о гас'» Настгщ ая ' ' гдартнзации, за их перекрестными ссылками н за тем, что они рег"лги по стан рга- "Руют, а что нет. 360 Глава 9. Цифровые коммуникации в управлении и Роке ча Стандарт Е!А-232-В ранее назывался К8-232 (К5 от Кесошшепл!ег( 8йап8 г4 мендуемый стандарт). Он был введен в 1969 году.
Ассоциацией злектронн„й Р'аь лениости (Е!есйгопасз !пгйивйпез А!!галсе, НА) для описания требований к а, ой про„ между ЭВМ или терминалами и модемами. Его последняя редакция, при кото - 1 нвтерфев, ние было изменено с КВ на Е1А датируется декабрем 1987 году. Исходная орой„„ спецвф ция КВ-232 была использована международными организациями по стенд МККТТ и ! 8 О для разработки их собственного набора спецификаций с неболь „ дартиаац „ ЫВИМявь менсниями по отношению к оригиналу К8-232. Сейчас крут замкнулся, поскол дарт Е1А-232-В, в свою очередь, ссылается на стандарты МККТТ и 18О Стандарт НА-232-В был первоначально определен как интерфейс между б ' дУс вру дованием обработки данных (ООД, Вайа Тегтапа! Ел!иартепй — ЛТЕ) и аппар у Ратурвв окончания канала данных (АКД, Вайа Соттипасайаоп Едиартепй — ВСЕ), т с кс ни кацно иным оборудованием, присоединенным к физической линии, Однако гейч, гевчас этот стандарт распространяется и на многие другие приложения, например саед„„.
нис с терминалами, принтерами и другим внешним оборудованием. В соответствни со стандартом физический разъем имеет 25 контактов и нормнруаг. ся как 180-2110. Спецллфикация Е1А-232-1) определяет цепи для передачи по двум м. папам и для тестирования АКД. Олнако на практике используется только один каны Электрический интерфейс Е1А-232-!) следует рекомендациям !Т(1 Аг.28.
Уровни гве палов между л-3 В и л.15 В используются для логического "0", а между — 3 В и -15 В— для логической "1" (обратное кодирование). Входные электронные устройства поажны выдерживать скачки напряжения до х25 В. Максимальная скорость передаче лввных равна 19200 бит/с при длине кабеля до 15 м; при более низкой скорости передача длина кабеля может быть больше. Распределение сигнаяов на контактах разъемов" протоколы передачи Г1А-232-В соответствуют рекомендациям ГП1 Аг,24 Некоторма контакты используются для индикации готовности к передаче или приему данных Сигналы в стандарте Е1А-232-1) определены исходя из интерфейса с модемом, пов ключенным к линии связи, и поэтому некоторые из них не используются в других пРе ложениях.
Для непосредственного соединения между собой двух ООД без исподьзв ' львова. ваемыв ния внешнего канала связи и, соответственно, АКд применяется так навивав" он случал "нуль-модемный" кабель. Существуют различные типы такого каосля. В одном слу СОД, за контакты, по которым происходит обмен управляющими сигналами между О Д , напряжа. мыкаются друг на друга. В другом — на эти контакты подается постоянное н е напчлгмев нис, и таким образом, они всегда находятся в возбужденном состоянии, т. е., на Р передатчик будет считать, что приемник всегда готов получать данные. ыть как асвв' Станда т Га!А-232-В не регламентирует вид передачи, которая может быть ' Р' -' оввз Р' хронной, так и синхронной (определены две цепи для приема и передачи синхр юших сигналлов).
Цифровые данные могут использовать любой вид кодиро ования. н юскоРо", Основным недостатком Е1А-232-1) является ограничение на максималь у на уровне менее 20 Кбит/с. Для преодоления этого ограничения был разр аботан нов' стандарт Е1А-449 (ранее КЯ-449), который расширяет функции Е1А-232. Спе"нф ция НА-449 устанавливает более сложную схему сигнализации, чем Е1А-2 „„львова"' ляклщую использовать новые услуги сетей передачи данных оощего по.
ля осев В стандарте Е!А-449 определены два разъема — олин 37-контактный разъем д. ных цепей и дополнительный 9-контактный разъем для вторичного канала. ю ячеек ', Описание Е1А-449 не регламентирует непосредственно уровни электр ованв сигналов. Это определяется другими документами — Е1А-422 для сбалансааро ские соединения — физический уровень модели ВОС 361 зМЧЕС в9. „23 для несбалансированной передачи. Эти стандарты распространяются пецификацию электрической части и не затрагивают остальные функцио81А4 „вконасп гь в ебованиЯ к полномУ интеРфейсУсвази. Основной Разъем НА 449 пРедУс'аг„ные р ва два дополнительных контакта для ооратных цепей сбалансированной ввает валр В НА-422 определена скорость псрелачи данных до 2 Монт/с, а при испольпередачи ,, „сбалансированных цепей и общей обратной линии обеспечивается максиаввавия ве скорость 20 Кбит/с.
Максимальная скорость передачи данных в Е1А-423 „тричное соединение) составляет 20 Кбллт/с, что совпадает с Е1А-232. Предус,гвММЕт Н а совместимость Е1А-449 с Е1А-232-В, достигаемая с помощью относительно , отрена со ,но оборудования, Пока лишь немногие устройства используют интерфейс „рослого аандарта Е!А-44а9. 9 3 7. Многоточечный электрический интерфейс га8-485 Ставдартьл, описанные выше, ориентированы на передачу данных только между шумя устройствами. Однако во многих приложениях требуется соединение нескольлвх устройств с помощью общей линии.