數(shù)據(jù)通信概述新

數(shù)據(jù)通信概述主講人：高愛云供用電技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫課程《變電站綜合自動化》串行、并行通信在計算機(jī)內(nèi)部各部件之間，計算機(jī)與外部設(shè)備之間，計算機(jī)與計算機(jī)之間都是以通信方式傳遞信息的。串行、并行通信通信方式有兩種方式，并行通信和串行通信，這是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中兩種基本的通信方式。通常并行通信用于計算機(jī)內(nèi)部各部件之間或近距離的數(shù)據(jù)傳輸，而串行通信常用于計算機(jī)與計算機(jī)或計算機(jī)與終端之間遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。并行通信串行通信并行通信并行通信是數(shù)據(jù)以成組的方式在多個并行信道上同時進(jìn)行傳輸，如圖所示。并行通信的優(yōu)點(diǎn)：字節(jié)為單位（8位數(shù)據(jù)總線）并行傳輸，字為單位（16位數(shù)據(jù)總線）并行傳輸，收、發(fā)雙方不存在字符同步問題。缺點(diǎn)：必須有并行信道因此需要的傳輸信號線多，成本高。串行通信串行通信是數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，如圖所示。串行通信的優(yōu)點(diǎn)是收、發(fā)雙方只需要一條傳輸信道，易于實(shí)現(xiàn)，適合遠(yuǎn)距離傳輸。串行通信在串行數(shù)據(jù)通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率常用每秒傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù)來表示，單位為bps或b/s。以異步通信為例，每秒傳送240個字符，而每個字符為10位，則傳輸速率為10×240=2400bps，這個傳輸速率稱為比特率。在計算機(jī)中，bit是表示信息最小單位，叫做二進(jìn)制位，用0和1表示；Byte叫做字節(jié)，1個字節(jié)由8個位組成，即1B=8b。1KB/s經(jīng)過換算為1024b/s，或1024bps。串行、并行通信應(yīng)用串行接口并行接口單工、雙工通信按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為單工、半雙工和全雙工三種方式單工、雙工通信單工通信方式，數(shù)據(jù)只能單向發(fā)送，數(shù)據(jù)只能能由發(fā)送方發(fā)至接收方。例如計算機(jī)和打印機(jī)之間的通信是單工模式，只有計算機(jī)向打印機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，而沒有相反方向的數(shù)據(jù)傳輸。單工、雙工通信半雙工通信方式。數(shù)據(jù)可以雙向發(fā)送。不過，由于使用一根線連接，發(fā)送和接收不可能同時進(jìn)行，同一時間只能作一個方向的傳送，其傳送方向由收發(fā)控制開關(guān)K來控制。半雙工通信方式類似對講機(jī)，某時刻A發(fā)送B接收，另一時刻B發(fā)送A接收，雙方不能同時進(jìn)行發(fā)送和接收。單工、雙工通信全雙工通信方式。在這種方式中，分別用2根獨(dú)立的傳輸線來連接發(fā)送方和接收方，數(shù)據(jù)既可同時發(fā)送，又可同時接收。全雙工通信工方式類似電話機(jī)，雙方可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。異步通信異步通信，是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備時鐘模塊時鐘模塊異步通信在異步傳送中，每一個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，以字符為單位一個個地發(fā)送和接收。異步通信數(shù)據(jù)字為7位的ASCII碼通信格式，第8位是奇偶校驗(yàn)位，加上起始位、停止位，一個字符幀由10位組成。形成幀信號后，字符便一個一個地進(jìn)行傳送。異步通信有空閑位的通信格式。在異步傳送中，字符間隔不固定，在停止位后可以加空閑位，空閑位用高電平表示，用于等待發(fā)送。這樣，接收和發(fā)送可以隨時進(jìn)行，不受時間的限制。同步通信同步通信時要建立發(fā)送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。根據(jù)同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，數(shù)據(jù)格式分為面向字符及面向比特兩種。面向字符型的同步通信數(shù)據(jù)格式可采用單同步、雙同步和外同步三種數(shù)據(jù)格式。單同步字符幀雙同步字符幀外同步字符幀同步通信單同步是指在傳送數(shù)據(jù)之前先傳送一個同步字符“SYNC”，雙同步則先傳送兩個同步字符“SYNC”。外同步通信的數(shù)據(jù)格式中沒有同步字符，而是用一條專用控制線來傳送同步字符，使接收端及發(fā)送端實(shí)現(xiàn)同步。單同步字符幀雙同步字符幀外同步字符幀同步通信根據(jù)同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，面向比特型的數(shù)據(jù)每幀由六個部分組成。第一部分是開始標(biāo)志“7EH”；第二部分是一個字節(jié)的地址場；第三部分是一個字節(jié)的控制場；第四部分是需要傳送的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)都是位（bit）的集合；第五部分是兩個字節(jié)的循環(huán)控制碼CRC；最后部分又是“7EH”，作為結(jié)束標(biāo)志。傳輸介質(zhì)-網(wǎng)線RJ-45以太網(wǎng)線兩端安裝RJ-45頭，俗稱水晶頭。水晶頭線序判讀方法如下：將水晶頭金屬片面向自己，水晶頭小尾巴在背面并朝下，此時從左到右線序12345678。小尾巴傳輸介質(zhì)-網(wǎng)線在EIA/TIA-568國際標(biāo)準(zhǔn)中，RJ-45水晶頭的排線方法有兩種：T568A和T568B。兩者的區(qū)別在于1-3、2-6位置線進(jìn)行了對調(diào)。傳輸介質(zhì)-網(wǎng)線RJ-45以太網(wǎng)百兆網(wǎng)線的連通方式主要有兩種：直通線纜和交叉線纜，如圖所示。直通線纜使用T568B；交叉線纜兩端水晶頭一個采用T568B，另一個則采用T568A。傳輸介質(zhì)-網(wǎng)線RJ-45以太網(wǎng)千兆網(wǎng)線的連通方式也主要是兩種：直通線纜和交叉線纜。千兆網(wǎng)絡(luò)交叉線纜兩端水晶頭一端采用T568B，但另一端采用第三種排法(1-白綠、2-綠、3-白橙、4-白棕、5-棕、6-橙、7-藍(lán)、8-白藍(lán))傳輸介質(zhì)-網(wǎng)線百兆以下網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)線8根線的布線規(guī)則是1236線有用，4578線備用。各腳功能如圖所示：1、傳輸數(shù)據(jù)正極Tx+；2、傳輸數(shù)據(jù)負(fù)極Tx-；3、接收數(shù)據(jù)正極Rx+；4、Unused；5、Unused；6、接收數(shù)據(jù)負(fù)極Rx-；7、Unused；8、Unused。傳輸介質(zhì)-網(wǎng)線千兆網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)線8根線均有使用，各腳功能如圖所示：1、TxRxA+；2、TxRxA-；3、TxRxB+；4、TxRxC+；5、TxRxC-；6、TxRxB-；7、TxRxD+；8、TxRxD-。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纖是由纖芯、包層和涂覆層組成。纖芯位于光纖的中心部位，由非常細(xì)的玻璃或塑料制成；包層位于纖芯周圍，是一個玻璃涂層或塑料涂層；涂覆層是光纖的最外層。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纖本身比較脆弱，在實(shí)際應(yīng)用中都是將光纖制成不同結(jié)構(gòu)形式的光纜。光纜是以一根或多根光纖或光纖束制成。光纜由纜芯、護(hù)層和加強(qiáng)芯等組成。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纜常見的結(jié)構(gòu)有：層絞式結(jié)構(gòu)光纜，是把經(jīng)過套塑的光纖繞在加強(qiáng)芯周圍絞合而構(gòu)成，類似傳統(tǒng)的電纜結(jié)構(gòu)。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纜常見的結(jié)構(gòu)有：骨架式結(jié)構(gòu)光纜是把緊套光纖或一次涂覆光纖放入加強(qiáng)芯周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纜常見的結(jié)構(gòu)有：束管式結(jié)構(gòu)光纜，把一次涂覆光纖或光纖束放入大套管中，加強(qiáng)芯配置在套管周圍而構(gòu)成。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纜常見的結(jié)構(gòu)有：帶狀結(jié)構(gòu)光纜，是把帶狀光纖單元放入大套管中，形成中心束管式結(jié)構(gòu)；也可把帶狀光纖單元放入凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)傳輸介質(zhì)-光纖和光纜光纜常見的結(jié)構(gòu)有：單芯結(jié)構(gòu)光纜簡稱單芯軟光纜。傳輸介質(zhì)-光纖和光纜常用的OPGW型光纜