Presenta los principios de los módems integrados. Se presenta el método de transmisión de datos del módem integrado.
1. Tecnología de la comunicación
La comunicación se refiere a la transmisión de datos entre computadoras y computadoras o dispositivos periféricos. Entonces, ¿aquí? ¿carta? ¿Es información o números? 1? Entonces qué. 0? Un dato o un lote de datos que tiene ciertas reglas y refleja cierta información. La comunicación de datos implica la transferencia de datos entre dos dispositivos. Hay dos métodos comunes de comunicación de datos: comunicación paralela y comunicación en serie. Cuando la distancia es corta y la velocidad de transmisión es alta, se suele utilizar la comunicación paralela. Cuando los dispositivos están muy separados, los datos suelen transmitirse en serie.
(1) Comunicación paralela y comunicación en serie
La comunicación paralela es relativamente simple y se puede dividir en comunicación paralela con diferentes bits (ancho), como comunicación paralela de 8 bits y 16 bits. -bit comunicación paralela, etc. En la transmisión de datos en paralelo, se transmiten 8 bits de datos de comunicación en paralelo de 8 bits de un dispositivo a otro al mismo tiempo, y el dispositivo emisor transmite 8 bits de datos al dispositivo receptor a través de 8 líneas de datos. Una vez que el dispositivo receptor recibe los datos, se pueden utilizar directamente sin ninguna modificación. La comunicación paralela se caracteriza por enviar o recibir todos los bits de datos simultáneamente.
La transmisión de datos de la comunicación en serie se realiza bit a bit, por lo que la velocidad de transmisión es más lenta que la comunicación en paralelo en las mismas condiciones, pero en aplicaciones prácticas, a menudo se elige la transmisión de datos en serie. Porque la comunicación serie solo requiere hasta dos cables para enviar o recibir datos, uno para enviar y otro para recibir. Dependiendo de cómo funcione la comunicación en serie, la línea de transmisión y la línea de recepción también se pueden combinar en una para convertirse en una línea múltiplex de transmisión/recepción (como semidúplex). El hardware para la transmisión de datos en serie es económico y práctico.
(2) Modo de transmisión de datos en serie
En la transmisión de datos en serie, solo se transmite un bit de datos desde el origen al destino a la vez. En comparación con la transmisión de datos en paralelo, que transfiere varios bits de datos simultáneamente, la transmisión de datos en serie es más lenta que la transmisión en paralelo. En la transmisión de datos en serie, los bits se envían uno por uno desde el origen al destino, lo que requiere que el origen y el destino de los datos estén sincronizados para distinguir entre bits, caracteres y mensajes. El enlace de datos controlará la sincronización entre los dos sitios. Requiere que cuando se envían bits, caracteres o información de una estación a otra, se agregue la información adicional necesaria, que sincronizará los relojes del hardware en la estación receptora y la estación emisora, asegurando así que la señal enviada por la fuente sea correcta. reconocido por el destino. Hay dos métodos de transmisión de datos en la comunicación de datos en serie, a saber, la transmisión de datos en serie asíncrona y la transmisión de datos en serie síncrona.
Comunicación asíncrona: El formato de datos de la transmisión de comunicación asíncrona (también llamada trama serie) consta de 1 bit de inicio, 5, 6, 7 u 8 bits de datos, 1, 1,5, 2 bits de parada y compuesto por 1 dígito de control.
Se acuerda que el bit inicial es 0 y el bit inactivo es 1.
La esencia de la comunicación asincrónica es que ambas partes usan relojes independientes. Cada dato comienza con un bit de inicio y termina con un bit de parada. El bit de inicio activa los relojes sincrónicos de ambas partes. 1 bit en cada trama serial asíncrona es estrictamente síncrono, con el mismo período de bit.
La comunicación asincrónica se basa en bits de inicio y bits de parada para mantener la sincronización de la comunicación. Requiere menos hardware y es relativamente simple y flexible de implementar.
Comunicación síncrona: el formato de datos de la transmisión de comunicación síncrona (también llamado cuadro de sincronización) consta de múltiples datos. Cada cuadro tiene dos (o uno) caracteres de sincronización como bit inicial para activar el reloj de sincronización para comenzar a enviar. o Recibir datos. Los bits inactivos requieren el envío de caracteres de sincronización.
La comunicación sincrónica se basa en caracteres de sincronización para mantener la comunicación sincronizada. No es necesario insertar caracteres de sincronización entre los datos de un grupo de datos y no hay espacios, por lo que la velocidad de transmisión es más rápida. Sin embargo, se requiere un reloj preciso para lograr una sincronización estricta entre el remitente y el receptor. requisitos y es adecuado para transmitir datos por lotes.
2. Principio de funcionamiento del módem integrado
El módem consta de envío, recepción, control, interfaz, panel de control y fuente de alimentación. El equipo terminal de datos proporciona datos transmitidos en forma de señales seriales binarias, que se convierten en niveles lógicos internos a través de la interfaz y se envían a la parte de transmisión. El circuito de modulación modula las señales requeridas por la línea y las envía a la línea. La parte receptora recibe la señal de la línea y, después del filtrado, la modulación inversa y la conversión de nivel, se restaura a una señal digital y se envía al equipo terminal digital.
Las líneas telefónicas permiten que partes en comunicación a miles de kilómetros de distancia se comuniquen entre sí porque se instalan equipos de amplificación de retransmisión a intervalos regulares para garantizar una voz clara. Si configura un módem en estos dispositivos, puede transmitir datos dondequiera que pueda llamar. Generalmente, el ancho de banda de voz de las líneas telefónicas está en el rango de 300 ~ 3400 Hz. Cuando se utilizan para transmitir señales digitales, la frecuencia de la señal también debe estar dentro de este rango. Los métodos de modulación comúnmente utilizados incluyen: modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), modulación por desplazamiento de fase (PSK, DPSK), modulación de amplitud (PAM, QAM), modulación por código de pulso (PCM), etc.
Los módems suelen tener tres modos de funcionamiento: modo colgado, modo llamada y modo online. La línea telefónica no está conectada y está en modo colgado; el teléfono es una forma para que ambas partes hablen; el módem está conectado y la transmisión de datos está en línea.
Después de encender el módem, generalmente ingresa primero al modo colgado, luego marca la línea a través del teléfono e ingresa al modo de llamada, y finalmente pasa el módem. ¿darse la mano? El proceso pasa al modo online.
La conexión entre el módem y el ordenador es un problema de interfaz entre el equipo terminal del circuito de datos (DCE) y el equipo terminal de datos (DTE). La interfaz entre DCE y DTE es una cuestión importante en el uso de redes informáticas.
(1) DTE y DCE
DTE (DataTerminalEquipment) es un dispositivo con ciertas capacidades de procesamiento de datos y la capacidad de enviar y recibir datos. DTE puede ser una computadora, un terminal o varios dispositivos de entrada y salida. La mayoría de los equipos terminales de procesamiento de datos tienen capacidades limitadas de transmisión de datos. Si se conectan directamente dos dispositivos DTE que están muy separados, la comunicación suele ser imposible. Se debe agregar un dispositivo intermedio llamado equipo terminal de circuito de datos (DCE) entre el DTE y la línea de transmisión. La función del DCE es proporcionar conversión y codificación de señales entre el DTE y las líneas de transmisión, y es responsable de establecer, mantener y liberar conexiones de enlace de datos. Un DCE típico es un módem conectado a una línea telefónica analógica. Los dispositivos digitales acceden a la red telefónica a través de módems, que se comunican mediante señales analógicas para transmitir datos digitales.
(2) Puerto serie RS-232C
El módem integrado generalmente se conecta a la computadora a través de la línea de señal del puerto serie RS-232C. RS-232 permite que un dispositivo emisor se conecte a un dispositivo receptor para transmitir datos; su especificación original tiene una velocidad de transmisión máxima de 20 Kbps, pero de hecho las aplicaciones actuales han superado con creces este rango de velocidad. RS-232 es un estándar de comunicaciones bastante simple. Si no se utiliza el control de flujo de hardware, se puede lograr una transmisión full-duplex usando hasta tres líneas de señal.
Las señales del puerto serie RS-232C se dividen en tres categorías: señales de transmisión, señales de contacto y cables de tierra.
1. Señal de transmisión: se refiere a TXD (línea de señal de datos de transmisión) y RXD (línea de señal de datos de recepción).
2. Señales de contacto: se refiere a seis señales: RTS, CTS, DTR, DSR, DCD y RI. Sus respectivas funciones son:
RTS (solicitud de transmisión) se envía por. la señal de contacto del PC al módem.
CTS (Clear to Send) es una señal de contacto enviada por el módem al PC.
DTR (Data Terminal Ready) es una señal de contacto enviada por el PC al módem.
DSR (Data Ready) es una señal de contacto enviada por el módem al PC. Indica el estado de funcionamiento del módem local.
DCD (Detección de Transmisión) es una señal de estado enviada por el módem al PC.
RI (Indicación de timbre) es una señal de estado enviada por el módem al PC.
3. La señal de tierra (GND) proporciona el mismo punto de referencia potencial para el host y el módem conectados.
Tres. Estándares de modulación y protocolo
En el ámbito de las comunicaciones, un protocolo se refiere a un conjunto de reglas o especificaciones técnicas que ambas partes comunicantes deben cumplir. Si este conjunto de reglas o especificaciones es aceptado por más usuarios, se le puede llamar estándar.
La función básica de un módem es la modulación y demodulación, y en los últimos años se han desarrollado una serie de estándares técnicos. Además, para aumentar la velocidad de transmisión, la mayoría de los productos Modem también introducen tecnología de compresión y corrección de errores.
(A) Protocolo de módem estándar
La función básica de un módem es convertir las señales digitales binarias proporcionadas por el ordenador y las señales analógicas soportadas por la red telefónica, de modo que el La computadora puede utilizar la red telefónica para realizar llamadas remotas. El núcleo de la tecnología moderna es cómo resolver el problema del ancho de banda limitado. 4KHz), generalmente medido por la velocidad de bits, que es la cantidad de bits transmitidos por segundo (bps).
El primer módem en 1958 fue el Bell103 lanzado por AT&T Company, que utilizaba tecnología de modulación de frecuencia simple FSK (frequency shift keying) y solo proporcionaba una velocidad de transmisión de 300 bps. El CCITT emitió una norma técnica similar V.21 basada en Bell103.
En la década de 1970; el Bell212 de T usaba 4? La tecnología DPSK alcanza una velocidad de transmisión de 1200bps. Un estándar similar del CCITT llamado V.22 Bell103 (V.21) y Bell212 (V.22) rara vez se utiliza ahora, pero para ser compatible con los primeros módems, muchos módems todavía integran estas dos tecnologías en sus productos como opciones.
A mediados de la década de 1980, la mayoría de los fabricantes de módems adoptaron el estándar CCITTV.22bis. Su tecnología de modulación 16-QAM (modulación en cuadratura con 12 ángulos de fase y 4 fases de modulación de amplitud) lograba una velocidad de transmisión de 2400 bps. . A continuación, el CCITT promulgó el estándar V.32, que puede alcanzar una velocidad de 9600 bps utilizando la tecnología 32-TCM (modulación de código trellis). El CCITT promulgó el estándar V.32bis en 1991. ¿V.32bis utiliza 128? La tecnología de modulación TCM puede alcanzar una velocidad de transmisión de hasta 14.400 bps. Dependiendo de los cambios en la calidad de la línea, puede funcionar en cuatro niveles de velocidad: 12.000 bps, 9.600 bps, 7.200 bps y 4.800 bps. En 1993, el CCITT lanzó el estándar V.34, con una velocidad máxima de 28800bps. El estándar también se puede ajustar según 28,8k/2*k/21,6k/19,2k/16,8k/14,4k.
V.90 es un estándar de transmisión de datos de 56 Kbps desarrollado por ITU-T. V.90 permite que los módems reciban datos a velocidades de hasta 56 Kbps a través de PSTN. La tecnología de conexión V.90 utiliza canales bidireccionales: ascendente y descendente. El canal descendente (recepción) del módem cliente V.90 puede alcanzar velocidades de transmisión más altas de 56K. El estándar V.90 puede admitir una velocidad de enlace ascendente de 33,6 Kbps.
(2)Estándares de protocolo para tecnología de compresión y corrección de errores.
Para mejorar aún más la velocidad de transmisión de datos del módem, además de la mejora continua de la tecnología del módem, en los últimos años también se ha introducido la tecnología de compresión de datos en el módem. Las técnicas de corrección de errores se introdujeron con la adopción de la tecnología de compresión.
El protocolo de compresión de corrección de errores de American Microcom Company a menudo se denomina MNP (Protocolo de red de Microcom) y consta de una serie de protocolos de compresión de corrección de errores independientes. Entre ellos, mnp1 ~ mnp4 y MNP10 son protocolos de corrección de errores, y MNP5 y MNP7 son protocolos de compresión. MNP se ha convertido en el estándar de la industria para la tecnología de corrección de errores de compresión.
En 1988, el CCITT promulgó el estándar de corrección de errores V.42.
V.42 tiene MNP4 como una de sus opciones. Si uno de los dos módems admite V.42 y el otro admite MNP4, pueden negociar y realizar corrección de errores automáticamente para MNP4.
En cuanto a protocolos de compresión de datos, MNP5 y V.42bis son los más populares. V.42bis promulgado por CCITT en 19* es un protocolo de compresión más eficiente.
Debido a que V.42bis tiene una función de prueba automática que puede cambiar automáticamente entre el modo de compresión y el modo transparente (sin compresión) a través de pruebas en línea, V.42bis tiene una mejor adaptabilidad que MNP5.
La tecnología de compresión y la tecnología de corrección de errores están estrechamente relacionadas. Si se selecciona el protocolo de compresión V.42bis, el módem habilitará automáticamente el protocolo de corrección de errores V.42. Sin embargo, si se usa MNP5 para la compresión, MNP se usa naturalmente para la corrección de errores.
Cuatro. Conclusión
Los módems integrados pueden tener todas las funciones de los módems tradicionales y resolver el problema de la transmisión de datos a través de líneas telefónicas (PSTN). Es de tamaño pequeño, altamente confiable, flexible y conveniente, y es muy adecuado para la comunicación entre dispositivos terminales con un volumen de comunicación pequeño. Tiene amplias perspectivas de aplicación y un enorme espacio de mercado en automatización de distribución de energía, lectura remota de medidores, máquinas POS de control de impuestos, máquinas POS de impuestos bancarios, etc.