模擬數(shù)據(jù)通信與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信(編輯修改稿)
2025-07-21 01:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的讀卡器，典型的接收設(shè)備如打印機(jī)。 2. 半雙工(Half Duplex)方式：通信雙方設(shè)備既是發(fā)送器，也是接收器，兩臺(tái)設(shè)備可以相互傳送數(shù)據(jù)，但某一時(shí)刻則只能向一個(gè)方向傳送數(shù)據(jù)。例如，步話機(jī)是半雙工設(shè)備，因?yàn)樵谝粋€(gè)時(shí)刻只能有一方說話。 3. 全雙工(Full Duplex)方式：通信雙方設(shè)備既是發(fā)送器，也是接收器，兩臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送數(shù)據(jù)。例如，電話是全雙工設(shè)備，因?yàn)殡p方可同時(shí)說話。 四、異步傳輸與同步傳輸(Asynchronous amp。 Synchronous Transmission) 在數(shù)字通信中，同步(Synchronous)是十分重要的。當(dāng)發(fā)送器通過傳輸介質(zhì)向接收器傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)，如每次發(fā)出一個(gè)字符(或一個(gè)數(shù)據(jù)幀)的數(shù)據(jù)信號，接收器必須識(shí)別出該字符(或該幀)數(shù)據(jù)信號的開始位和結(jié)束位，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻正確地讀取該字符(或該幀)數(shù)據(jù)信號的每一位信息，這就是接收器與發(fā)送器之間的基本同步問題。 當(dāng)以數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)信號時(shí)，為了保證傳輸信號的完整性和準(zhǔn)確性，除了要求接收器應(yīng)能識(shí)別每個(gè)字符(或數(shù)據(jù)幀)對應(yīng)信號的起止，以保證在正確的時(shí)刻開始和結(jié)束讀取信號，也即保持傳輸信號的完整性外；還要求使其時(shí)鐘與發(fā)送器保持相同的頻率，以保證單位時(shí)間讀取的信號單元數(shù)相同，也即保證傳輸信號的準(zhǔn)確性?！ ∫虼水?dāng)以數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)信號時(shí)，要求發(fā)送器應(yīng)對所發(fā)送的信號采取以下兩個(gè)措施：①在每幀數(shù)據(jù)對應(yīng)信號的前面和后面分別添加有別于數(shù)據(jù)信號的開始信號和停止信號；②在每幀數(shù)據(jù)信號的前面添加時(shí)鐘同步信號，以控制接收器的時(shí)鐘同步?！ ‘惒絺鬏斉c同步傳輸均存在上述基本同步問題：一般采用字符同步或幀同步信號來識(shí)別傳輸字符信號或數(shù)據(jù)幀信號的開始和結(jié)束。兩者之間的主要區(qū)別在于發(fā)送器或接收器之一是否向?qū)Ψ桨l(fā)送時(shí)鐘同步信號。異步傳輸(Asynchronous Transmission)以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，采用位形式的字符同步信號，發(fā)送器和接收器具有相互獨(dú)立的時(shí)鐘(頻率相差不能太多)，并且兩者中任一方都不向?qū)Ψ教峁r(shí)鐘同步信號。異步傳輸?shù)陌l(fā)送器與接收器雙方在數(shù)據(jù)可以傳送之前不需要協(xié)調(diào)：發(fā)送器可以在任何時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù)，而接收器必須隨時(shí)都處于準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。計(jì)算機(jī)主機(jī)與輸入、輸出設(shè)備之間一般采用異步傳輸方式，如鍵盤、典型的RS232串口(用于計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器或ASCII碼終端設(shè)備之間)：發(fā)送方可以在任何時(shí)刻發(fā)送一個(gè)字符(由一個(gè)開始位引導(dǎo)，然后連續(xù)發(fā)完該字符的各位，后跟一個(gè)位長以上的啞位)。 同步傳輸(Synchronous Transmission)以數(shù)據(jù)幀為單位傳輸數(shù)據(jù)，可采用字符形式或位組合形式的幀同步信號(后者的傳輸效率和可靠性高)，由發(fā)送器或接收器提供專用于同步的時(shí)鐘信號。在短距離的高速傳輸中，該時(shí)鐘信號可由專門的時(shí)鐘線路傳輸；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用同步傳輸方式時(shí)，常將時(shí)鐘同步信號植入數(shù)據(jù)信號幀中，以實(shí)現(xiàn)接收器與發(fā)送器的時(shí)鐘同步。錯(cuò)誤檢測與修正(Error Check amp。 Correct) 在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信中，由發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)信號禎(Frame)在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳到接收器后，由于多種原因可能導(dǎo)致錯(cuò)誤位(bit errors)的出現(xiàn)，因此必須由接收器采取一定的措施探測出所有的錯(cuò)誤位，并進(jìn)而采取一定的措施予以修正。一、錯(cuò)誤檢測的基本原理(Principle of Error Check) 發(fā)送器向所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號禎添加錯(cuò)誤檢驗(yàn)碼(Check Bits)，并取該錯(cuò)誤檢測碼作為該被傳輸數(shù)據(jù)信號的函數(shù)；接收器根據(jù)該函數(shù)的定義進(jìn)行同樣的計(jì)算，然后將兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較：如果結(jié)果相同，則認(rèn)為無錯(cuò)誤位；否則認(rèn)為該數(shù)據(jù)禎存在有錯(cuò)誤位。一般說來，錯(cuò)誤檢測可能出現(xiàn)三種結(jié)果： 1. 在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)禎中未探測到，也不存在錯(cuò)誤位 2. 所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)禎中有一個(gè)或多個(gè)被探測到的錯(cuò)誤位，但不存在未探測到的錯(cuò)誤位 3. 被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)禎中有一個(gè)或多個(gè)沒有被探測到的錯(cuò)誤位。 顯然我們希望盡可能好地選擇該檢測函數(shù)，使檢測結(jié)果可靠，即：所有的錯(cuò)誤最好都能被檢測出來；如檢測出現(xiàn)無錯(cuò)結(jié)果，則應(yīng)不再存在任何未被檢測出來的錯(cuò)誤?！ ?shí)際采用的錯(cuò)誤檢測方法主要有兩類：奇偶校驗(yàn)(Parity)和CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)(Cyclic Redundancy Check)。二、奇偶校驗(yàn)(Parity) 單向奇偶校驗(yàn)(Row Parity)由于一次只采用單個(gè)校驗(yàn)位，因此又稱為單個(gè)位奇偶校驗(yàn)(Single Bit Parity)。發(fā)送器在數(shù)據(jù)禎每個(gè)字符的信號位后添一個(gè)奇偶校驗(yàn)位，接收器對該奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行檢查。典型的例子是面向ASCII碼的數(shù)據(jù)信號禎的傳輸，由于ASCII碼是七位碼，因此用第八個(gè)位碼作為奇偶校驗(yàn)位。單向奇偶校驗(yàn)又分為奇校驗(yàn)(Odd Parity)和偶校驗(yàn)(Even Parity)，發(fā)送器通過校驗(yàn)位對所傳輸信號值的校驗(yàn)方法如下：奇校驗(yàn)保證所傳輸每個(gè)字符的8個(gè)位中1的總數(shù)為奇數(shù)；偶校驗(yàn)則保證每個(gè)字符的8個(gè)位中1的總數(shù)為偶數(shù)?！ ★@然，如果被傳輸字符的7個(gè)信號位中同時(shí)有奇數(shù)個(gè)(例如7)位出現(xiàn)錯(cuò)誤，均可以被檢測出來；但如果同時(shí)有偶數(shù)個(gè)(例如6)位出現(xiàn)錯(cuò)誤，單向奇偶校驗(yàn)是檢查不出來的?！ ∫话阍谕絺鬏敺绞街谐２捎闷嫘ｒ?yàn)，而在異步傳輸方式中常采用偶校驗(yàn)。 為了提高奇偶校驗(yàn)的檢錯(cuò)能力，可采用雙向奇偶校驗(yàn)(Row and Column Parity)，也可稱為雙向冗余校驗(yàn)(Vertical and Longitudinal Redundancy Checks)。
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