Kĩ thuật viễn thông - Chương 2: Hệ thống truyền thông

Truyền số liệu Data Communication Lê Đắc Nhường Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng E-mail: Nhuongld@yahoo.com Cell Phone: 0987.394.900 2.3. Chuẩn truyền thông 2/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Giao thức (Protocol): Có thể hiểu như Ngôn ngữ giao tiếp Chuẩn (Standards): là nghi thức được chuẩn hoá bởi một tổ chức nào đó, hoặc được nhiều người chấp nhận. 2.3. Chuẩn truyền thông 3/54 Một số tổ chức chuẩn hóa  ISO - International Standards Organization: 1947, thành viên là tổ chức chuẩn hoá của các quốc gia  ITU - T - International Telecommunications Union -Telecommunication Standards Sector, tên cũ CCITT (1970)  IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers  CEPT - Committee of European Post, Telegraph & Telephone  ANSI - American National Standards Institute  EIA - Electronics Industries Association 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3. Chuẩn truyền thông 4/54 Các chuẩn về giao diện gữa DTE và DCE  Chuẩn về tín hiệu: xác địn mức hiệu điện thế, thời gian biến đổi tín hiệu  Chuẩn về cấu trúc: xác định kết nối vật lí giữa DTE và DCE (tín hiệu và mạch điều khiển thông qua cáp nối và giắc cắm)  Chuẩn về chức năng: xác định chức năng các mạch chuyển đổi  Chuẩn về thủ tục: xác định thứ tự thao tác trong truyền dữ liệu dựa trên chuẩn chức năng của các đường tín hiệu. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 5/54  Còn có tên là EIA 232  Tương đương V.24 (ITU-T)  Phát hành 1962, nhiều lần điều chỉnh, gần đây nhất là RS 232D  Dùng giao tiếp giữa DTE và DCE  Qui định về điện: bit 1 +3V)  Có thể sử dụng dòng 20mA để tăng khoảng cách truyền  Qui định về cơ: chuẩn giao tiếp DB9 (COM) và DB25 (LPT),  Tốc độ 20kbps ở khoảng cách cáp không quá 15m 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 6/54 Chuẩn RS-232B qui định:  Mức logic ‘1’ là một điện áp bất kỳ, trong phạm vi từ –5 V đến -25 V  Mức logic ‘0’ là bất cứ điện áp nào trong khoảng từ +5 V đến +25 V.  Mức điện áp trong phạm vi –3V đến +3 V là trạng thái chuyển tiếp,  Mức điện áp trong phạm vi từ ±3 V đến ±5 V không được xác định  dẫn đến các kết quả không thể dự tính trước nếu được sử dụng: tình trạng này đã xuất hiện trong các hệ thống được thiết kế sơ sài. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 7/54 Chuẩn RS-232B qui định: 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 8/54 Chuẩn RS-232C qui định:  Mức logic 1: trong khoảng: -3V đến -12V; khoảng từ -5V đến -12V là tin cậy.  Mức logic 0: trong khoảng: +3V đến +12V, khoảng từ +5V đến +12V là tin cậy.  Trở kháng tải của mạch phải nằm trong khoảng từ: 3.000 Ω đến 7.000 Ω.  Các lối vào của bộ nhận phải có điện dung phải nhỏ hơn 2.500 pF.  Tốc độ truyền/ nhận dữ liệu cực đại là 100 Kbit/giây.  Độ dài của cáp nối giữa máy tính và thiết bị ghép nối qua cổng nối tiếp không thể vượt quá 15m nếu không sử dụng môdem. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 9/54 Chuẩn RS-232C qui định: 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 10/54 Chuẩn RS-232D qui định:  Mức logic 1: trong khoảng: -5V đến -15V;  Mức logic 0: trong khoảng: +5V đến +15V  Các đường điều khiển sử dụng logic dương: từ +5V đến +15V tương ứng với điều kiện ON (hay TRUE) và từ -5V đến -15V tương ứng với điều kiện OFF (hay FALSE)  Mức nhiễu được giới hạn là 2V. Do đó ngưỡng nhỏ nhất của ngã vào là ± 3V. Điện áp lớn nhất trên đường dây khi không tải là ± 25V. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 11/54 Chuẩn RS-232D qui định:  Điện trở tải RL có giá trị trong khoảng từ 3 kΩ đến 7 kΩ  Điện dung tải CL không quá 2500 pF  Để ngăn chận sự dao động, tốc độ thay đổi điện áp (slew rate) không được vượt quá 30V/μs  Thời gian chuyển mức tín hiệu từ ON sang OFF hay ngược lại:  Đối với các đường điều khiển, không được vượt quá 1ms.  Đối với các đường dữ liệu không được vượt quá 4% thời gian của một bit hoặc 1ms.  Tốc độ truyền dữ liệu là 20 kbps và không quá 15m. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về tín hiệu 12/54 Ví dụ truyền tín hiệu theo chuẩn RS-232D 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về cấu trúc 13/54 Chuẩn RS-232 có 2 loại chân cắm là 25 (DB-25) chân và 9 (DB-9) chân 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về cấu trúc 14/54 Chân chức năng DB-25 (LPT) 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường DB-25M Function Abbreviation Pin #1 Chassis/Frame Ground GND Pin #2 Transmitted Data TD Pin #3 Receive Data RD Pin #4 Request To Send RTS Pin #5 Clear To Send CTS Pin #6 Data Set Ready DSR Pin #7 Signal Ground GND Pin #8 Data Carrier Detect DCD or CD Pin #9 Transmit + (Current Loop) TD+ Pin #11 Transmit - (Current Loop) TD- Pin #18 Receive + (Current Loop) RD+ Pin #20 Data Terminal Ready DTR Pin #22 Ring Indicator RI Pin #25 Receive - (Current Loop) RD- 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về cấu trúc Chân chức năng DB-9 (COM) 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường DB-9M Function Abbreviation Pin #1 Data Carrier Detect CD Pin #2 Receive Data RD or RX or RXD Pin #3 Transmitted Data TD or TX or TXD Pin #4 Data Terminal Ready DTR Pin #5 Signal Ground GND Pin #6 Data Set Ready DSR Pin #7 Request To Send RTS Pin #8 Clear To Send CTS Pin #9 Ring Indicator RI 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về cấu trúc 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về giao tiếp 17/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Kết nối DTE-DCE qua Modem 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về giao tiếp 18/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sơ đồ đấu nối chân tín hiệu giữa máy tính và Modem 25 chân Sơ đồ đấu nối chân tín hiệu giữa máy tính và Modem 9 chân Kết nối DTE-DCE qua Modem 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về giao tiếp 19/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Kết nối DTE-DCE không qua Modem (Null Modem) 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về giao tiếp 20/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Kết nối DTE-DCE không qua Modem (Null Modem) 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về giao tiếp 21/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Kết nối DTE-DCE không qua Modem (Null Modem) 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về thủ tục 22/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Dữ liệu truyền theo chuẩn RS-232:  Khuôn dạng dữ liệu truyền là các Frame  Dữ liệu truyền được mã hóa theo phương pháp mã ASCII 7 bit  Các bít bắt đầu và kết thúc Frame gọi là Start và Stop1, Stop2  Bít kiểm tra chẵn lẻ (Parity bit) 0 x x x x x x x x 1 1 Start Parity Stop1 Stop2 7 bit 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về thủ tục 23/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Dữ liệu truyền theo chuẩn RS-232:  Ví dụ truyền ký tự: ‘a’ có mã ASCII là 97 = 61h = 110.00012 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Start Parity Stop1 Stop2 7 bit Điện áp truyền 2.3.1 Chuẩn RS-232 – Chuẩn về thủ tục 24/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Dữ liệu truyền theo chuẩn RS-232:  Ví dụ truyền ký tự có mã ASCII: 10000012 Slide 25 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.2 Chuẩn RS-422A – Cân bằng Chuẩn RS-422 qui định: Slide 26 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.2 Chuẩn RS-422A – Cân bằng Chuẩn RS-422 qui định: Slide 27 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.2 Chuẩn RS-422A – Cân bằng Slide 28 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.3 Chuẩn RS- 423A – Không cân bằng Chuẩn RS-423 qui định: Slide 29 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.3 Chuẩn RS- 423A – Không cân bằng 2.3.4 Chuẩn 449 30/54  Còn có tên là EIA 449, năm 1977  Khắc phục giới hạn về tốc độ và khoảng cách so với RS 232  Truyền cân bằng (max 10Mbps ở 12m)  Truyền không cân bằng (max 100Kbps ở 12m)  Qui định về điện:  Theo chuẩn RS 422A (cân bằng)  Theo chuẩn RS 423A (không cân bằng)  Qui định về cơ: 2 đầu nối DB37 và DB9 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.4 Chuẩn 449 31/54  Qui định về cơ: 2 đầu nối DB37 và DB9 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.4 Chuẩn 449 – Chuẩn về cấu trúc 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường DB37 2.3.4 Chuẩn 449 – Chuẩn về cấu trúc 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường DB9 2.3.4 Chuẩn 449 – Chuẩn về chức năng 34/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.5 Chuẩn RS-530 35/54  Ra đời 1987  Đầu nối DB37 của RS 449 ít sử dụng thực tế  Tín hiệu tương thích RS 232D  Dùng đầu nối DB25  Sử dụng giao tiếp cân bằng RS-422  Là cải tiến của RS 449 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.5 Chuẩn RS-530 36/54  Dùng đầu nối DB25 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.5 Chuẩn RS-530 37/54  Dùng đầu nối DB25 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.5 Chuẩn RS-530 38/54  Dùng đầu nối DB25 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.5 Chuẩn RS-530 – Chuẩn về chức năng 39/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.5 Chuẩn RS-530 – Kết nối Null Modem 40/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.6 Chuẩn X.21 41/54  X.21: DTE-DCE  Interface on public data network (X.25: packet switching)  Được thiết kế bởi ITU-T năm 1976  Mở đường cho thông tin toàn số.  Sử dụng như giao tiếp đầu cuối leased line số (64 x n kbps)  Tất cả các đường tín hiệu sử dụng thu phát RS-422A/V.11 cân bằng  Dùng mạch dữ liệu điều khiển → Giảm thiểu các chân điều khiển  Cho phép tốc độ truyền lên đến 10Mbps 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.6 Chuẩn X.21 42/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.6 Chuẩn X.21 43/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.3.6 Chuẩn X.21 44/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Chuẩn đầu nối DB-15