Реферат: Блоки бесперебойного питания
_ 21.ВВЕДЕНИЕ
Развитие вычислительных сетей потребовало передачи при межмашин-ном обмене
данными больших объемов цифровой информации с высокой ско-ростью и
верностью.
Именно поэтому возникла проблема проектирования средств организа-ции каналов
передачи данных эффективно использующих пропускную способ-ность существующих
непрерывных каналов электросвязи и базирующихся на современной технике и
технологии цифровых интегральных схем.
Базовые функции по согласованию источников и приемников данных с
непрерывными частотно-ограниченными каналами возложена на 1устройства
1преобразования сигналов 0 (УПС) , которые в значительной мере определяют
такие характеристики цифровых каналов , как скорость и верность. Поэ-тому
разработка УПС , обеспечивающих требуемые информационные характе-ристики
систем передачи сигналов данных между территориально удаленны-ми оконечными
пунктами , является одной из актуальных задач , входящих в комплекс проблем
технического обеспечения межмашинного обмена инфор-мацией в вычислительных
сетях.
_ 22.УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ
Основной задачей создания УПС было сделать такой лпереводчик , который
позволил бы преобразовывать 1цифровой 0 сигнал , более понятный ЭВМ или
терминалу , в используемый в телеграфных , телефонных и неко-торых других
каналах связи 1аналоговый 0 сигнал.
Когда устройства ООД ( 1Оконечное Оборудование Данных 0 - им может
быть ЭВМ, терминал и пр.) обмениваются данными друг с другом с исполь-
зованием, например, телефонной линии , сигнал должен приспособиться к
ориентированному на речь аналоговому миру. Однако устройства ООД взаи-
модействуют посредством цифровых ( 1дискретных 0) сигналов. Форма цифрово-
го сигнала существенно отличается от формы аналогового сигнала. Сходс-тво
состоит в том , что сигнал непрерывен , повторяет самого себя и периодичен
, но он очень отличается тем, что дискретен - изменения состояния (уровня
электрического напряжения) очень резкие. ЭВМ и тер-миналы используют
цифровые , двоичные формы , поскольку полупроводни-ковые транзисторы в своей
основе - дискретные приборы с двумя состоя-ниями.
Цифровая передача реализована в настоящее время во многих систе-
мах , к примеру - в 1локальных сетях 0 , где машины не удалены на большое
расстояние, и есть возможность связать их общей шиной. Также она широ-
ко используется при непосредственной связи между компьютерами через
асинхронные порты (так называемые 1нуль-модемы 0). Цифровая передача име-
ет ряд явных преимуществ по сравнению с аналоговыми системами связи.
Однако аналоговые каналы все еще доминируют в местных системах подклю-чения
устройств ООД к каналам телефонных служб.
Различают несколько типов УПС :
3 Устройства преобразования сигналов телеграфного типа;
3 Устройства преобразования сигналов низкого уровня;
3 Модемы;
3 Автовызывные устройства (АВУ),
а также, возможно, некоторые другие, специфические, устройства.
В реферате более подробно рассмотрены наиболее известные и часто
используемые из них - 1 модемы 0, а также 1автовызывные устройства 0,
как возможное (и весьма ценное) дополнение (а для самых современных моде-мов
- неотъемлемая часть)
_ 23.МОДЕМ
В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьюте-ра.
Установив модем на свой компьютер , вы фактически открываете для себя новый
мир. Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера в звено
глобальной сети.
Модем позволит вам, не выходя из дома, получить доступ к базам данных,
которые могут быть удалены от вас на многие тысячи километров, разместить
сообщение на 1BBS 0 (электронной доске обьявлений), доступной другим
пользователям, скопировать с той же BBS интересующие вас файлы, интегрировать
домашний компьютер в сеть вашего офиса, при этом (не считая низкой
скорости обмена данными) создается полное ощущение рабо-ты в сети офиса.
Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями ( 1Rel 0-1Com, FidoNet 0)
можно принимать и посылать электронные письма не только внутри города , но
фактически в любой конец земного шара. Глобальные сети дают возможность не
только обмениваться почтой, но и участвовать во всевозможных конференциях ,
получать новости практически по любой интересующей вас тематике.
Модем ( 1модулятор-демодулятор 0) является устройством, преобразующим
последовательные цифровые сигналы в аналоговые сигналы и наоборот.
Иначе говоря, модем обеспечивает цифровой/аналоговый интерфейс, позво-
ляющий двум устройствам общаться друг с другом посредством телефонной
сети. Он изменяет либо 1 амплитуду 0 , либо 1частоту 0или 1фазу 0, чтобы
пред-
ставить цифровые данные в виде аналоговых сигналов.
Чтобы быть точным , определение 1модуляции 0 таково: это 1модификация
1частоты для представления данных 0. Эта частота называется 1несущей час-
1тотой 0. Данные , которые модулируют несущую (то есть данные , передава-
емые терминалом или ЭВМ) называются 1 модулирующим сигналом 0. Термин лмо-
дулирующий относится обычно к немодулированному сигналу.
Модем видоизменяет сигнал несущей (амплитуду, частоту, или фазу) для того ,
чтобы он мог нести модулирующий сигнал.
Модем с амплитудной модуляцией ( 1АМ-модем 0) меняет амплитуду своей несущей
в соответствии с последовательностью битов , которые должны быть переданы.
Обычно более высокая амплитуда представляет ноль, а бо-лее низкая - единицу.
Более распространенный модем - это 1ЧМ-модем 0 (мо-дем с частотной
модуляцией ).Здесь амплитуда сохраняется постоянной, а меняется частота.
Двоичная единица представлена одной частотой , а двоичный ноль - другой
частотой. Еще один тип модемов - это 1ФМ-модем (модем с фазовой
модуляцией). Этот модем , для того , чтобы предста-вить изменение с 1 на 0
или с 0 на 1, резко меняет фазу сигнала.
Модем имеет два интерфейса (рис.1):
Интерфейс между АПД и аналоговой линией;
Многопроводный цифровой интерфейс между АПД и ООД.
_ 1Рис.1 . 0 |
░▒▓
|-----------Сеть-----------░▒▓
┌──────────
┬───┐ 4 Интерфейсный 0
|┌──────────
;─┐ ░▒▓
│ | │ 5 кабель 0 |│
│ ░▒▓
│ | С │ V.24/V.28 ┌┬ ┬┤
│ 4 Аналоговая 0 ░▒▓
│ _ ЭВМ . | ├==================┤├
││ _ Модем .
├──────────
────░▒▓
│ | К │ └┴ ┴┤
│ 5 цепь 0 ░▒▓
│ | │ 4 Цепи 0 |│
│ ░▒▓
└──────────
┴───┘ 5 обмена 0
|└──────────
;─┘ ░▒▓
2ООД 0 | 2 АПД 0
░▒▓
4Связной 0 | ░▒▓
5контроллер 0
1. 1Организации по стандартизации используют общепринятые аббревиату-
1ры АПД (DCE) для модема и ООД (DTE) для ЭВМ, терминала или любого дру-
1гого устройства отображения , подключенного к модему.
2. 1В обозначениях организаций по стандартам каждый проводник в мно-
1гопроводном цифровом интерфейсе называется лцепью обмена. лЦепь обме-1на
используется для передачи данных , управления и синхронизации.
Работу модема можно легче представить , если рассматривать моду-
лятор и демодулятор , составляющие в модеме одно целое , в виде от-
дельных устройств. Будем рассматривать широко известное и простое
1двухпроводное соединение 0 ( также существует 14-проводное соединение 0 -
этот тип соединения используют ,например, на АТС ).
При подключении модема к двухпроводной линии необходимо два про-
вода подключить сразу и к линейному выходу модема (модулятору), и к
линейному входу (демодулятору). Они подключаются не параллельно, а че-
рез 1гибридный трансформатор 0 (рис.2). В идеальном гибридном трансформа-
торе аналоговые сигналы из модулятора проходят через трансформатор в
двухпроводную линию , а аналоговые сигналы из линии проходят через
трансформатор в демодулятор. Однако в реальном гибридном трансформато-ре
возникает обратная связь в форме слабых аналоговых сигналов от мо-дулятора к
демодулятору. Гибридный трансформатор является частью моде-ма. Два провода
выводятся наружу в виде двухконтактной колодки или двухжильного шнура и
могут быть подключены непосредственно к телефон-ной розетке.
_ 1Рис.2
┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐
┌─────┐ 4передача 0|
┌──────┐
┌─────────┐
|
|
├─────────┼
──┤ мод. │----│-▒ │ │ |
| С │ 5 данных 0|
└──────┘----│-▒
│ ▒-│------- 42-проводная
| │ | (*) │ │ ▒ │ |
5линия
| К │ 4 прием 0 |
┌──────┐----│-▒
│ ▒-│-------
|
├────────┼&#
9472;──┤демод.│----│-▒ │
│ |
└─────┘ 5 данных 0|
└──────┘
└─────────┘
|
| Гибридный | (*) - 1 Нежелательная
| трансформатор | 1 обратная
└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘ 1 связь.
_ 24.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ
_4.1. Каналы
Простейшей сетью , в которой используются модемы , является двух-точечный
канал , в котором два модема соединены с помощью одной линии связи. В
примере (рис.3) лканал соединяет ООД-ЭВМ с ООД-терминалом, в то время , как
ллиния соединяет АПД-модем с другим АПД-модемом. Поэ-тому лканал состоит из
ллинии и двух модемов.
_ 1Рис.3 . 0 |--------------Сеть---------------|
| | _ 4Терминал
┌─────┬───┐
|┌───────┐
┌───────┐|
┌───┬─────┐
│ | С │ ┌┤ │ 4Аналоговая цепь 0
│ ├┐ │ С | │
│ _ЭВМ . |
├──────┤│ _Модем .
├───────/
/───────┤ _Модем .
│├─────┤ | _ Т . │
│ | К │ └┤ │
│ ├┘ │ К | │
└─────┴───┘
|└───────┘ 4
Двухточечная 0
└───────┘|
└───┴─────┘
2ООД 0 | 2 АПД 0 5 линия 0 2 АПД 0 | 2 ООД
| |
При выборе модема важное значение имеет тип связи , обеспечивае-мый
комбинацией модема с линией. Дуплексный канал позволяет передавать
одновременно последовательные данные в обоих направлениях, в то время, как
полудуплексный - в каждый момент времени только в одном из двух.
Существует также симплексный канал, где данные передаются всегда толь-
ко в одном направлении. Передаваться могут отдельные знаки , блоки
данных или последовательности битов/знаков , используемые в протоколах
канала данных.
При скоростях передачи до 20 Кбит/с большинство модемов использу-
ют интерфейс V.24/V.28 МККТТ (или , аналогичный, RS-232-C ) осущест-
вляемый с помощью 25-контактного гнездового разъема на задней стенке
модема. При скоростях передачи от 48 до 168 Кбит/с требуются широкопо-
лосные модемы, которые используют интерфейс V.35 МККТТ, осуществляемый
с помощью 34-контактного разъема на задней стенке модема.
_4.2. О синхронизации
При скоростях передачи до 20 Кбит/с используются три основных ти-па модемов:
3 Асинхронный модем 0(только для асинхронной передачи).
Эти модемы являются низкоскоростными и работают в режиме асинхронной
стартстопной позначной передачи. Они не генерируют сигна-лов синхронизации.
Кстати , это именно те модемы которые мы привыкли видеть возле своих PC ,
ведь все COM-порты персональных компьютеров, отвечающие стандарту RS-232-C ,
асинхронные.
3 Синхронные модемы 0(для синхронной передачи).
Эти модемы работают в режиме синхронной блоковой передачи и генерируют
сигналы синхронизации. Чаще используются на больших маши-нах.
3 Асинхронно-синхронные модемы 0(для асинхронной и синхронной пе-
редачи).
Эти синхронные модемы при использовании специальных форматов
знаков могут работать в режиме асинхронной стартстопной передачи дан-ных.
Общее число бит в стартстопном знаке должно быть от 8 до 11.Модем удаляет
стартстопные биты перед передачей и восстанавливает их после приема. Модемы
этого типа генерируют сигналы синхронизации и имеют встроенный
1асинхронно-синхронный преобразователь 0.
Асинхронные модемы могут работать с любой скоростью передачи в пределах
установленных для них скоростей. Синхронный и асинхронно--синхронный
модемы могут работать только с фиксированными скоростями передачи.
_4.3. Модемы с коррекцией ошибок.
Чтобы избежать ошибок , возникающих вследствие шумов в линии , используются:
асинхронные модемы для двухточечной связи , которые обеспечива-ют
отдельный асинхронный канал с коррекцией ошибок. Они используют протокол
типа ARQ и хранят в буферной памяти переданные данные до тех пор , пока не
получат подтверждение или запрос на повторную передачу от принимающего
модема.
синхронные модемы , работающие со скоростями от 9600 до 19200
бит/с , использующие л 1перекрестную модуляцию 0 для прямой коррекции
ошибок синхронных данных. Эта модуляция основана на использовании за-щитной
системы чередующихся (перекрестных) избыточных кодов в потоке передаваемой
информации . Избыточные коды позволяют приемному устройс-тву выбрать те
данные , которые наиболее точно соответствуют передан-ным оригиналам.
_4.4. Устройства сжатия данных
Имеющиеся устройства сжатия данных выполнены в виде отдельных
блоков или встроены в синхронные модемы. Они используют адаптивные ал-
горитмы для сжатия данных перед передачей и восстановления после прие-ма. Они
могут работать с байт-ориентированными или с бит-ориентирован-ными
синхронными протоколами или с асинхронными данными. Степень сжа-тия лежит в
пределах от ½ до 1/3. Например , 19200 бит/с могут быть посланы (или
приняты) модемом , работающим со скоростью 9600 бит/с.
_4.5. Автовызывные устройства
Ручной метод установки соединения при передаче данных через теле-фонную сеть
общего пользования заключается в том , что первый абонент вручную набирает
номер телефона второго человека. Он, в свою очередь, отвечает на вызов ,
снимая телефонную трубку , после чего , связь меж-ду этими абонентами
считается установленной. После словесного удосто-верения , что связь
установлена правильно , оба человека нажимают кнопки лданные на своих
телефонных аппаратах (или модемах), чтобы включить модемы в линию ТФОП.
Вместо набора телефонного номера вручную при установке соединения для
передачи данных может быть использована ЭВМ , автоматически наби-рающая
нужный номер. Это называется операцией автовызова , которая до недавних пор
требовала специального программного обеспечения и обору-дования.
Оборудование состояло из специального интерфейса ЭВМ ( 1интерфейс
1автовызова 0 V.25) и отдельного устройства автовызова , подключенного , как
показано на (рис.4)
_ 1Рис.4 . 0
┌──────────
┐
┌───┤2-пр.модем├─────┐
│
└──────────
┘ │
└──┐ │
┌───────┬─┬
──────────┐
┌─────┼────
─────────┐
│
│ |г| АСИ │ 4Серия 100 0 ┌┼ │
│ │
│ |л|V.24/V.28
├─────────└
┼ ── Устройство
┌──┼───┘
│ 2 ЭВМ 0 |а| RS-232C │ │ автовызова
│ 4 Линия основания
│ _(ООД) . |в|─ ─ ─ ─ ─ ┤
│
=====▒─────────&#
9472;──────
│ |н| АСИ │ 4Серия 200 0 │
┌──────────
─┐ │ 5 аппаратуры
│ |ы|V.25/V.28
├─────────┌
┼ ──┤блок набора├┘ │ (ЛОА)
│ |й| RS-233C │ └┼
└──────────
─┘ │
└───────┴─┴
──────────┘
└──────────
─────────┘
4Связной 0 АПД
5контроллер
Ситуация с АВУ изменилась после появления модемов с возмож-ностью
1автовызова 0. ЭВМ , подключенная к одному из таких модемов , ис-пользует
единственный интерфейс V.24/V.28 (RS-232-C) и для оперативно-го автовызова ,
и для передачи данных. Первые модемы с автовызовом бы-ли асинхронными и
использовали процедуры для автовызова , предложенные поставщиками модемов.
Новая рекомендация V.25 bis стандартизует проце-дуру автовызова для
асинхронно-синхронных модемов с возможностью авто-вызова.
Некоторые синхронные модемы содержат встроенную схему автомати-ческого
вызова , которая устанавливает дополнительное соединение через ТФОП с целью
резервирования. Процедура включается при обнаружении мо-демом повреждения в
линии. Эта операция называется 1операцией автовосс-1тановления 0.
Для окончательного установления связи между машинами , оборудова-ние в месте
назначения обычно пересылает автоматический ответ на авто-вызов со стороны
вызывающей аппаратуры.
* * *
В заключение можно сказать , что уже сейчас появились современные
многофункциональные модемы , которые объединяют в себе практически все
достижения в области компьютерной связи. Характерным примером такого
принципиально нового подхода могут служить довольно мощные и совершен-ные
модемы американской фирмы ZyXEL - одного из мировых лидеров в про-изводстве
средств коммуникации. Типичный модем ZyXEL - интеллектуаль-ный (то есть
практически полностью контролируемый и управляемый компь-ютером , и заодно
умеющий определять наиболее оптимальную скорость об-мена данными перед
сеансом связи во избежание ошибок , которые могут возникнуть при слишком
большой скорости передачи из-за случайных помех на линии), большой диапазон
допустимых скоростей обмена, а также при-менение техники сжатия позволяет
считать этот модем наиболее быстрым и универсальным. Одновременно с этим
наличие определенных внутренних устройств и различных обслуживающих
программ обеспечивает возможность использования модема ZyXEL и в качестве
факса, и в качестве автоответ-чика(на плате имеется встроенный динамик), и
даже в качестве определи-теля номера. Одним словом , модемы постепенно
превращаются из обычных УПС в маленькие , но мощные рабочие станции на
телефонных линиях.
Список Литературы :
Ю.Блэк лСети ЭВМ: протоколы, стандарты, инерфейсы;
В.И.Васильев и др. лМетоды и средства организации каналов переда-чи данных;
Ф.Дженнингс лПрактическая передача данных:модемы,сети,протоколы;
лВычислительные машины, системы и сети Учебник под редакцией А.П.Пятибратова;
Руководство по модему ZyXEL U-1496E.
