测控总线技术-第二章

1、测控总线技术测控总线技术第二章第二章 数据通信数据通信基础基础孙砚飞孙砚飞2.2 数据通信系统的构成数据通信系统的构成 2.3.2 基带传输、载带传输与宽带传输基带传输、载带传输与宽带传输 (1)基带传输基带传输 凡按数字信号原码进行的传输称为基带传输。基带传凡按数字信号原码进行的传输称为基带传输。基带传输中传输的是一系列方波电脉冲信号。输中传输的是一系列方波电脉冲信号。 (2)载带传输载带传输 在一条物理信道上，把要传输的一路数字信号依附在在一条物理信道上，把要传输的一路数字信号依附在另一载波信号上进行传输，这样的传输方式称为载带传另一载波信号上进行传输，这样的传输方式称为载带传输。载带传输

2、传送的是一路具有载波频率的连续信号。输。载带传输传送的是一路具有载波频率的连续信号。把被传信号依附在载波上称为调制，把被传信号从载波把被传信号依附在载波上称为调制，把被传信号从载波上卸下来称为解调。常用的调制方法有调频方式、调幅上卸下来称为解调。常用的调制方法有调频方式、调幅方式及调相方式。执行调制与解调任务的设备称为调制方式及调相方式。执行调制与解调任务的设备称为调制解调器（解调器（MODEM）。）。(3)宽带传输宽带传输 在一条物理信道上顺序传输多路数字信号，每种在一条物理信道上顺序传输多路数字信号，每种要传输的数字信号依附在指定频率的载波信号上，要传输的数字信号依附在指定频率的载波信号上

3、，用不同频率段进行多路数字信号的传输，这样的用不同频率段进行多路数字信号的传输，这样的传输方式称为宽带传输。宽带传输中同时传输的传输方式称为宽带传输。宽带传输中同时传输的是几组不同频率的连续电信号。是几组不同频率的连续电信号。 3）全双工方式（）全双工方式（Full-Duplex） 信号在通信双方之间可沿两个方向同时传送；通信双方收信号在通信双方之间可沿两个方向同时传送；通信双方收发使用不同的传输线，在同一时刻，收发双方既可发送又发使用不同的传输线，在同一时刻，收发双方既可发送又可接收。可接收。 根据同步方式（时钟控制方式）的不同，串行数据通信分根据同步方式（时钟控制方式）的不同，串行数据通信

4、分为同步串行通信和异步串行通信两种方式。为同步串行通信和异步串行通信两种方式。1）同步串行通信）同步串行通信（Synchronous Data Communication） 串行数据在发送端和接收端使用同步时钟，使发送和接串行数据在发送端和接收端使用同步时钟，使发送和接收保持同步。收保持同步。 同步通信将数据顺序连接起来，控制信息也以字符形式表同步通信将数据顺序连接起来，控制信息也以字符形式表示，以示，以数据块数据块为传送单位。为传送单位。 数据块开始有一个或两个同步字符（数据块开始有一个或两个同步字符（SYN），中间是需要），中间是需要传送的数据，最后为一个或两个校验字符。接收方接收传送的数

5、据，最后为一个或两个校验字符。接收方接收到数据后用校验字符对接收到的数据进行校验，以判断到数据后用校验字符对接收到的数据进行校验，以判断传输是否正确。传输是否正确。 这样构成的一组数据块称为一帧信息，一帧信息的字符个这样构成的一组数据块称为一帧信息，一帧信息的字符个数可包含成百上千个字符，具体可由用户设置。数可包含成百上千个字符，具体可由用户设置。 同步通信数据块内数据与数据之间不需要插入同步字符，同步通信数据块内数据与数据之间不需要插入同步字符，没有间隙，因而传输速度较快，但要求有准确的时钟来没有间隙，因而传输速度较快，但要求有准确的时钟来实现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于传实现

6、收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于传送成批数据。一般用于高速通信方式。在低速通信时采送成批数据。一般用于高速通信方式。在低速通信时采用异步方式。用异步方式。2）异步串行通信）异步串行通信 （Asynchronous Data Communication） 收发双方使用独立的时钟，在信息传输过程中不必与数收发双方使用独立的时钟，在信息传输过程中不必与数据一起发送同步脉冲。据一起发送同步脉冲。 通信双方以字符为通信单位，每个字符由通信双方以字符为通信单位，每个字符由1个起始位（约个起始位（约定为逻辑定为逻辑0电平）、电平）、58个数据位（先传送低位后传送高个数据位（先传送低位后传送高位）、

7、位）、1个校验位（用于校验传送的数据是否正确）、个校验位（用于校验传送的数据是否正确）、1位停止位（逻辑位停止位（逻辑1电平）组成。电平）组成。图图8.13 异步串行通信方式异步串行通信方式图图8.14异步通信数据传输格式异步通信数据传输格式2.4.2 内部码与通信码内部码与通信码2.4.3 编码与解码编码与解码 在计算机内使用的编码称为内部码。在计算机与在计算机内使用的编码称为内部码。在计算机与外部设备（包括其它计算机）之间交换数据所使用外部设备（包括其它计算机）之间交换数据所使用的编码称为通信码。的编码称为通信码。 把内部码码元波形变换为通信码码元波形的过程把内部码码元波形变换为通信码码元

8、波形的过程称为编码。解码是编码的逆过程，它把计算机外部接称为编码。解码是编码的逆过程，它把计算机外部接收来的信息变换成内部码及其码元波形。通过程序可收来的信息变换成内部码及其码元波形。通过程序可方便的实现内部码与通信码的互换，而码元波形的变方便的实现内部码与通信码的互换，而码元波形的变换，用简单电路即可完成。换，用简单电路即可完成。2.6 交换技术交换技术1，线路交换方式：信息交换双方之间建立实际的，线路交换方式：信息交换双方之间建立实际的物理连接，在此连接上进行信息交换。物理连接，在此连接上进行信息交换。2，报文交换方式：信息交换双方之间不建立直，报文交换方式：信息交换双方之间不建立直接的物

9、理连接，而是经由中间节点的中转来实现接的物理连接，而是经由中间节点的中转来实现信息交换。信息交换。3，报文分组交换方式：虚电路；数据报，报文分组交换方式：虚电路；数据报数据以分组方式传输，分组包括控制信息数据以分组方式传输，分组包括控制信息分组的传递根据控制信息来进行路径选择分组的传递根据控制信息来进行路径选择2.7 同步技术同步技术1、帧同步：帧，通信的基本单位、帧同步：帧，通信的基本单位 帧的首尾设置标志符，接收方通过辨识标志符实帧的首尾设置标志符，接收方通过辨识标志符实现帧同步。现帧同步。2、位同步：定期同步调整；共用时钟法；准同步脉、位同步：定期同步调整；共用时钟法；准同步脉 冲法冲法

10、3、字符同步、字符同步 异步传输：每个字符首位有起始位和结束位；异步传输：每个字符首位有起始位和结束位； 同步传输：数据块的前面放一个同步字符，数同步传输：数据块的前面放一个同步字符，数据块中的多个字符之间不需再加。据块中的多个字符之间不需再加。2.8 差错控制方法差错控制方法回声法回声法 表决法表决法自动重发纠错（自动重发纠错（Automatic Repeat reQuest，ARQ）前向纠错法（前向纠错法（Forward Error Correction, FEC）混合纠错法（混合纠错法（Hybrid Error Correction, HEC）2.9 检错编码方法检错编码方法垂直奇偶校验法垂直奇偶校验法 水平奇偶校验法水平奇偶校验法累加和校验累加和校验异或校验异或校验循环冗余校验（循环冗余校验（Cy