Передача даних і види зв'язку

1. Послідовний метод передачі інформації
2. Швидкість обміну даними
3. управління потоком
4. режими зв'язку
5. Напівдуплексна зв'язок.
6. Дуплексний зв'язок.

У минулих статтях по цифровий електроніці я розповідав про цифрових сигналах. Чим же так гарні ці цифрові сигнали? Як це б дивно не звучало, але цифрові сигнали за своєю природою є аналоговими, так як передаються шляхом зміни значення напруги або струму, але передають сигнали з раніше обумовленими рівнями. За своєю суттю, вони є дискретними сигналами. А що означає слово "дискретний"? Дискретний - це значить що складається з окремих частин, роздільний, переривчастий. Цифрові сигнали відносяться якраз до дискретним сигналам, так як мають тільки ДВА СТАНУ: «активно» і «не активно» - «є напруга / струм» і «немає напруги / струму».

Головний плюс цифрових сигналів в тому, що їх простіше передавати і обробляти. Для передачі найчастіше використовують напругу. Тому, прийнято два стану: напруга близько до нуля (менше 10% від значення напруги) і напруга близько до напруги харчування (понад 65% від значення). Наприклад, при напрузі живлення схеми 5 Вольт ми отримуємо сигнал з напругою 0,5 Вольт - «нуль», якщо ж 4,1 Вольта - «одиниця».

Послідовний метод передачі інформації

Є просто два дроти, джерело електричного сигналу і приймач електричного сигналу, які чіпляються до цих проводах.

Це ФИЗИЧЕСКИЙ РІВЕНЬ.

Як ми вже сказали, за цими двома проводам ми можемо передавати тільки два сигнали: «є напруга / струм» і «немає напруги / струму». Які способи передачі інформації ми можемо реалізувати?

Найпростіший спосіб - сигнал є (лампочка горить) - це одиничка, сигналу немає (лампочка не горить) - це НУЛЬ

Якщо розкинути мізками, можна придумати ще кілька різних комбінацій. Наприклад, широкий імпульс прийняти за одиницю, а вузький - за нуль:

Або навіть взагалі взяти за одиницю і нуль фронт і зріз імпульсу. Внизу малюнок, якщо призабули, що таке фронт і зріз імпульсу.

А ось і практична реалізація:

Так можна хоч скільки придумати різних комбінацій, якщо "одержувач" і "відправник" узгодять прийом і передачу. Тут я навів просто найпопулярніші способи передачі цифрового сигналу. Тобто всі ці способи і є ПРОТОКОЛИ. І їх, як я вже сказав, можна напридумувати дуже багато.

Швидкість обміну даними

Уявіть собі картину ... Студенти, йде лекція ... Викладач диктує лекцію, а студенти її записують

Але якщо викладач дуже швидко диктує лекцію і на додачу ця лекція з фізики або матаналізу, то в результаті отримуємо:

Чому ж так сталося?

З точки зору цифрової передачі даних, можна сказати, що швидкість обміну даними між «Відправником» і «Одержувачем» різна. Тому, може бути реальна ситуація, коли «Одержувач» (студент) не в змозі прийняти дані від «Відправника» (викладача) через невідповідність швидкості передачі даних: швидкість передачі може бути вище або нижче тієї, на яку налаштований приймач (студент) .

Дана проблема в різних стандартах послідовної передачі даних вирішується по-різному:

• попередня домовленість про швидкість передачі даних (домовитися з викладачем, щоб диктував лекцію повільніше або трохи швидше);
• перед передачею інформації «Відправник» передає якусь службову інформацію, використовуючи яку «Одержувач» підлаштовується під «Відправника» (Викладач: "Хто не запише цю лекцію повністю, той не отримає залік")

Найчастіше, використовується перший спосіб: в пристроях зв'язку заздалегідь встановлюється необхідна швидкість обміну даними. Для цього використовується тактовий генератор, який виробляє імпульси для синхронізації всіх вузлів пристрою, а також для синхронізації процесу зв'язку між пристроями.

управління потоком

Також можлива ситуація, коли «Одержувач» (студент) не готовий приймати передані «Відправником» (викладачем) дані з якої-небудь причини: зайнятість, несправність і ін.

Вирішується ця проблема різними методами:

1) На рівні протоколів. Наприклад, в протоколі обміну обумовлено: після передачі «Відправником» службового сигналу «початок передачі даних» протягом певного часу «Одержувач» зобов'язаний підтвердити прийняття цього сигналу шляхом передачі спеціального службового сигналу «готовність до прийому». Даний спосіб називають «програмним управлінням потоком» - «Soft»

2) На фізичному рівні - використовуються додаткові канали зв'язку, за якими «Відправник» ДО передачі інформації запитує у «Одержувача» про його готовність до прийому). Такий спосіб називають «апаратним управлінням потоком» - «Hard»;

Обидва методи дуже поширені. Іноді вони використовуються одночасно: і на фізичному рівні, і на рівні протоколу обміну.

При передачі інформації важливо засінхронізіровать роботу передавача і приймача. Спосіб установки режиму зв'язку між пристроями називають «синхронізацією». Тільки в цьому випадку «Одержувач» може правильно (достовірно) прийняти передане «Відправником» повідомлення.

режими зв'язку

Симплексна зв'язок.

В цьому випадку Одержувач може тільки приймати сигнали від відправника і ніяк не може на нього вплинути. Це в основному телебачення чи радіо. Ми можемо їх тільки або дивитися або слухати.

Напівдуплексна зв'язок.

В цьому режимі і відправник і одержувач можуть передавати один одному сигнали по черзі, якщо канал вільний. Відмінний приклад полудуплексной зв'язку - це рації. Якщо обидва абонента будуть тріщати кожен в свою рацію одночасно, то ніхто нікого не почує.

- Перший, перший. Я другий. Як чутно?

- Чую вас нормально, відбій!

Сигнал може посилати тільки відправник, в цьому випадку одержувач його приймає. Або сигнал може відправляти одержувач, а в цьому випадку відправник його отримує. Тобто і відправник і одержувач мають рівні права на доступ до каналу (лінії зв'язку). Якщо вони відразу обидва будуть передавати сигнал в лінію, то, як я вже сказав, нічого з цього не вийде.

Дуплексний зв'язок.

В цьому режимі і прийом і передача сигналу можуть вестися відразу в двох напрямках одночасно. Яскравий тому приклад - розмова по мобільному чи домашнього телефону, або розмова в Skype.

продовження