Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
modem.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
3.06 Mб
Скачать

нием слова «протокол»: «то, что должно совпадать у модемов и компьютеров на обоих концах линии, чтобы обеспечивалось взаимо понимание и отсутствие искажений».

Мир стандартов

В компьютерном мире стандартизировано все. Соответствие стандартам, называемое совместимостью, жизненно необходимо для работы любого цифрового устройства. Но если ни с кем и ни с чем несовместимый компьютер работать все таки будет, то нестандартный модем может пригодиться разве что в качестве пресса для бумаг. Ведь его главное назначение — общаться с другим модемом, а без совместимости об этом нечего и думать.

У самых первых модемов со стандартизацией было плохо — каждый производитель зачастую имел свои собственные прото колы, и его модемы могли работать только с модемами той же фирмы. Постепенно положение стало выправляться, и сейчас уже сложно найти два модема, которые не смогли бы договориться друг с другом.

Один из стандартов в мире модемов мы уже упоминали — это набор АТ команд Hayes совместимого модема, которые служат для управления модемом со стороны компьютера. Существование этого стандарта позволяет свести к минимуму настройку коммуникационной программы на конкретный модем

— с помощью стандартных АТ команд программа сможет без труда обуздать любой модем.

Но, пожалуй, самые важные для модема стандарты — те, что определяют скорость его работы и метод модуляции. В настоящее время эти стандарты устанавливаются сектором стандартизации телекоммуникаций Международного телекоммуникационного союза (англ. ITU T, International Telecommunication Union — Telecommunication Standardization Sector1). Расположенный в Женеве ITU осуществляет координационные и консультативные функции в области связи по проводам и по радио, включая и цифровую связь. Эта организация является автором множества стандартов, определяющих устройство телефонных, телеграфных и прочих сетей во всем мире.

Группа стандартов ITU T, относящихся к передаче цифровой информации по телефонной линии, весьма обширна. Каждый такой стандарт (иногда их называют «рекомендациями») имеет обозначение «V.xx», где хх — некий номер (например, V.42). Иногда

ITU T выпускает улучшенную версию какого либо из своих стандартов. Она получает в обозначении добавление «bis», a следующая за ней — «terbo»; так, вслед за V.26 появились V.26bis и V.26terbo, дополняющие и развивающие исходный стандарт.

Эти стандарты охватывают самый широкий круг вопросов; например, V.7 представляет собой список терминов из области цифровой связи на трех языках (английском, французском и ис панском), V.16 определяет передачу по телефонной линии меди цинских электрокардиограмм, а стандарт V.I 7 устанавливает параметры передачи факсимильного изображения на скорости до 14,4 Кбит/с.

Значительное число стандартов V.xx посвящено модемной связи. Так, стандарт V.22bis описывает методы модуляции/демо дуляции для скоростей до 2400 бит/с. Чтобы иметь право назы ваться «модемом на 9600 бит/с», модему недостаточно просто работать с этой скоростью — он должен также скрупулезно соблюдать все, что написано в соответствующей рекомендации ITU T, а именно V.32.

Другая важная группа стандартов — протоколы коррекции ошибок и сжатия данных, позволяющие заметно повысить качество связи на той же самой скорости. Здесь важная роль принадлежит фирме Microcom, которая реализовала в своих мо демах серию протоколов MNP (Microcom Networking Protocol, «Сетевой протокол Microcom»). Эти протоколы и сейчас распространены достаточно широко, хотя и отошли на второй план с появлением стандартов ITU T V.42 и V.42bis.

Коммуникационные параметры

Параметры, которые принято называть коммуникационными (communication settings, line settings), определяют, что происхо дит с данными еще до того, как они попадают в модем. Дело в том, что разбиение информации — сплошного потока битов — на отдельные блоки, то есть синхронно асинхронное преобразование (стр. 58), производится в компьютере всегда, когда эта информация посылается на последовательный порт (например, СОМ1 или COM2). Поэтому модем, как и любое другое устройство, подключенное к последовательному порту, получает данные именно в таком мелко нарезанном виде.

Для этого преобразования в компьютере есть специальная микросхема, называемая UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter, «Универсальный, асинхронный приемо передат чик»). Этот чип (связанный с компьютером параллельно, а с

портами — последовательно) обслуживает только имеющиеся в компьютере последовательные порты, поэтому внутренний модем (стр. 102), который «сам себе порт», в услугах UART не нуждается — он преобразует данные в асинхронный формат самостоятельно.

Синхронно асинхронному преобразованию посвящен отдель ный стандарт ITU T, а именно V.14 (или, что то же самое, асинхронный протокол RS 232). Что же происходит при этом с данными?

Стартовые, стоповые и контрольные биты

Прежде всего данные преобразуются в последовательный формат, то есть в сплошную цепочку битов. Затем, чтобы данные можно было передавать асинхронно, эта цепочка разбивается на блоки, которые в данном случае равны одному байту. И наконец, каждый блок снабжается маркерами — признаками начала и конца блока.

ВV.14 этими маркерами являются стартовый бит (start bit)

истоповый бит (stop bit). Стартовый бит всегда равен О, стоповый — 1. Послав один за другим стартовый бит, байт дан ных и стоповый бит, передатчик может повторять стоп бит до тех пор, пока приемник не будет готов получить следующий байт. Тогда посылается стартовый бит, служащий сигналом начала новой порции данных.

Такой механизм обеспечивает гибкий контакт передатчика и приемника, но не защищает от ошибок, которые могут произойти при передаче. Чтобы обеспечить обнаружение ошибок, стандарт V.14 предписывает вставку сразу после байта данных (перед стоповым битом) еще одного бита — контрольного (parity bit). Его значение определяется содержимым передаваемого байта и тем, какой из двух режимов контроля установлен — контроль четности (even parity) или контроль нечетности (odd parity).

Допустим, передается байт 01001101. Он содержит четыре, т. е. четное количество единиц. Поэтому, если включен режим контроля нечетности, контрольный бит устанавливается в 1, чтобы общее число единиц стало нечетным. И наоборот, когда установлен режим контроля четности, контрольный бит приравнивается 0, чтобы сохранить количество единиц четным.

Итак, вот что происходит с байтом данных при его преобразовании из параллельной в последовательную (и из синхронной в асинхронную) форму по стандарту V.14 (рис. 8).

После передачи (например, по телефонному каналу) UART принимающего компьютера преобразует данные обратно в обычный 8 битовый формат.

Весь этот процесс поддается некоторой настройке. Во первых, длина байта данных может быть равна не только восьми битам, но и семи — при этом старший бит каждого байта игнорируется (сейчас такой режим используется очень редко). Во вторых, можно управлять контрольным битом — устанавливать режим контроля четности или нечетности либо вообще отключать контроль (при этом контрольный бит не вставляется). И наконец, можно управлять минимальным количеством стоповых битов — 1 или 2 (в последнем случае передача несколько замедляется, но надежность ее повышается).

Эти три параметра можно менять из коммуникационной программы. Разумеется, они должны совпадать у приемника и передатчика, иначе данные будут искажаться. Часто значения этих параметров пишут сокращенно: например, 8/N/1 означает «8 битов данных, отсутствие (None) контроля четности, один сто повый бит». Чаще всего используются именно эти значения, так что, если вы не знаете, какие параметры установлены на другом конце линии, попробуйте 8/N/1.

V.I 4 и протоколы коррекции ошибок

Стандарт V.14 обеспечивает очень слабую защиту от ошибок, неиз бежно возникающих из за помех в канале связи. Кроме того, эффективность передачи при этом довольно низка, так как на каждый байт полезных данных приходится минимум два бита служебной информации. Поэтому современные модемы реализуют более эффективные протоколы, размер блока в которых больше, а алгоритм вычисления контрольной суммы значительно сложнее, чем правила установки контрольного бита в V.14.

Так, если в модеме реализован аппаратный протокол коррекции ошибок (например, V.42), то синхронно асинхронное преобразование по стандарту V.14 становится ненужным. Поэтому модем, получив от компьютера данные, сразу же убирает стартовые, стоповые и контрольные биты. После этого байты данных собираются в более крупные блоки и снабжаются контрольной суммой, как предусмотрено протоколом V.42 (стр. 82).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]