Bài giảng truyền dữ liệu chương 3 ths cao văn lợi

 Để truyền dữ liệu trên một đường truyền song song, một kênh truyền riêng được dùng để thông báo cho bên nhận biết khi nào dữ liệu có sẵn clock signal  Cần thêm một kênh truyền khác để

Chương 3 GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU

1 Các khái niệm cơ bản về truyền số liệu

2 Truyền nối tiếp không đồng bộ

3 Truyền nối tiếp đồng bộ

4 Mạch điều khiển truyền số liệu

5 Các thiết bị điều khiển truyền số liệu

1 Các khái niệm cơ bản

1.1 Các chế độ giao tiếp

‘ Simplex mode

 Không dùng rộng rãi vì không thể

gởi ngược lại lỗi hoặc tín hiệu điều

khiển cho bên phát

 Television, teletext, radio

1.2 Các chế độ truyền

(a) Truyền bất đồng bộ

1.2 Các chế độ truyền

(b) Truyền đồng bộ

‘ Song song (Parallel)

 Mỗi bit dùng một đường truyền riêng, khoảng cách ngắn.

 Để truyền dữ liệu trên một đường truyền song song, một kênh truyền riêng được dùng để thông báo cho bên nhận biết khi nào dữ liệu có sẵn (clock signal)

 Cần thêm một kênh truyền khác để bên nhận báo cho bên gửi biết là

đã sẵn sàng để nhận dữ liệu kế tiếp

1.3 Các Hình thức truyền

‘ Tuần tự (Serial)

 Truyền trên một đường truyền, khoảng cách xa.

 Không cần các đường truyền riêng cho tín hiệu đồng bộ

và tín hiệu bắt tay.

 2 cách truyền

 Bất đồng bộ: mỗi ký tự được đồng bộ bởi start và stop bit

 Đồng bộ: mỗi khối ký tự được đồng bộ dùng cờ

1.3 Các Hình thức truyền

1.4 Mã truyền

“JAMES BOND 007 SAYS HI!”

Mã Baudot

Mã ASCII

2 Truyền nối tiếp bất đồng bộ

‘ Nguyên tắc đồng bộ bít

‘ Nguyên tắc đồng bộ ký tự

‘ Nguyên tắc đồng bồ frame

2.1 Nguyên tắc đồng bộ bit

‘ Đồng bộ bit

 Chuyển đổi 1 byte thông tin thành/từ chuỗi bit: PISO – SIPO

 Clock thu và phát bất đồng bộ

 Bộ thu thường dùng clock gấp N lần clock của bộ phát

Hình 3.5.a Nguyên lý hoạt động

2.2 Nguyên tắc đồng bộ bít

Hình 3.5.b Các nguyên tắc định thời

2.2 Nguyên tắc đồng bộ bít

Hình 3.5.c Ví dụ về tốc độ xung đồng hồ khác nhau (i)

2.2 Nguyên tắc đồng bộ bít

Hình 3.5.c Ví dụ về tốc độ xung đồng hồ khác nhau (ii)

2.2 Nguyên tắc đồng bộ bít

Hình 3.5.c Ví dụ về tốc độ xung đồng hồ khác nhau (ii)

‘ Dùng bít start, stop và kiểm tra để định một ký tự

‘ Việc đồng bộ nhờ vào bít start và đếm các bít trong

ký tự.

2.3 Nguyên tắc đồng ký tự

DLE ETX

Frame contents (binary data) DLE

DLE Inserted

DLE

‘ Nguyên tắc đồng bộ bít

‘ Truyền đồng bộ thiên hướng ký tự

‘ Truyền đồng bộ thiên hướng bít

3 Thông tin nối tiếp đồng bộ

3.1 Nguyên tắc đồng bộ bít

‘ Truyền không cần start/stop

‘ Phải có tín hiệu đồng bộ

‘ Bit synchronization: sử dụng các phương pháp sau

 Clock encoding and extraction (Timestamp)

 Tích hợp thông tin đồng bộ (clock) vào trong dữ liệu truyền

 Đầu nhận sẽ tách thông tin đồng bộ dựa vào dữ liệu nhận được

 RZ, Manchester (NRZ signaling), differential Manchester

 Digital Phase-Lock-Loop (DPLL)

 Dùng một đường tín hiệu đồng bộ riêng biệt

 Sử dụng một nguồn clock ổn định được giữ đồng bộ với dữ liệu đến tạinơi nhận

 Mã hóa thông tin phải đảm bảo có sự thay đổi bit trong một khoảng thờigian đủ để nguồn clock được tái đồng bộ

 Thích hợp khi truyền một khoảng cách ngắn

 Tín hiệu đồng bộ dễ bị suy giảm trên đường truyền

Các phương pháp đồng bộ xung đồng hồ

Mã hĩa xung đồng hồ

‘ Các loại mã: lưỡng cực, Manchester, và Manchester vi sai.

‘ Việc khôi phục đồng hồ dựa vào các chuyển tiếp của mã.

Bit encoder

Local clock PISO

Bit decoder

xN local clock

Dùng DPLL

‘ Các bit được mã hóa: NRZI.

Các phương pháp đồng bộ xung đồng hồ

Clock encoder

Local clock PISO

xN local clock

Kết hợp

Các phương pháp đồng bộ xung đồng hồ

Tín hiệu mã hoá

Mã hĩa và giải mã tín hiệu đồng hồ

Phương pháp Return to zero

‘ Mã hoá Manchester (Mã hóa Phase)

Mã hĩa và giải mã tín hiệu đồng hồ

Mã hĩa và giải mã tín hiệu đồng hồ

‘ Mã hoá Manchester vi sai (Mã hóa Phase)

3.2 Truyền đồng bộ

9 Character-oriented synchronous transmission

- Dùng các ký tự điều khiển : SYN, STX, ETX, DLE.

9 Bit-orienter synchronous transmission

- Dùng các mẫu bit điều khiển (flag byte or flag pattern)

→ bit stuffing problem

9 Hiệu quả hơn so với truyền bất đồng bộ

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

Đồng bộ ký tự Đầu khung Cuối khung

Dữ liệu của khung

(a) Khuơn dạng Frame

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

≠ ‘01101000’

(b) Quá trình đồng bộ ký tự

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

≠ ‘01101000’

(b) Quá trình đồng bộ ký tự

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

≠ ‘01101000’

(b) Quá trình đồng bộ ký tự

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

SYN SYN STX

Data của khung

(b) Quá trình đồng bộ ký tự

3.2.1 ĐỒNG BỘ HƯỚNG KÝ TỰ

(c) Chèn thêm DLE cho dữ liệu Non-printable.

Đồng bộ ký tự Đầu khung Cuối khung

Dữ liệu của khung

ETX

3.2.2 ĐỒNG BỘ HƯỚNG BIT

‘ Truyền đồng bộ hướng bit không có cấp đồng bộ ký tự:

‘ Sử dụng cờ đầu khung và cờ cuối khung (01111110).

‘ Có ba phương pháp đồng bộ khung:

‘ Sử dụng cờ đầu khung (10101011) và độ dài khung (Length) .

‘ Sử dụng các bit vi phạm (JK0JK000, JK1JK111 ) .

a) Sử dụng cờ đầu & cuối khung

0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0

Đường truyền rỗi

Một khung Data của khung

‘ Không được có nhóm ‘ 111111 ’ trong thành phần của khung.

a) Sử dụng cờ đầu & cuối khung

0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 Cờ đầu 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 Cờ cuối

1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1

Data truyền

Chèn bit 0 Chèn bit 0

a) Sử dụng cờ đầu & cuối khung

Chỉ thị

b) Sử dụng cờ đầu & độ dài khung

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 Header Length Data Đuôi

Phần đồng bộ bit Đầu khung Độ dài khung

Sơ đồ này thường được sử dụng trong các LAN.

c) Sử dụng các bit vi phạm

Sử dụng mã Manchester, cờ đầu và cuối

1 0 1 0 1 0 1 0 J K 0 J K 0 0 0 J K 1 J K 1 1 1

Phần đồng bộ bit Đầu khung Data của khung Cuối khung

Sơ đồ này thường được sử dụng trong các LAN.

1 0 J K 0 J K 0 0 0

4 Mạch điều khiển truyền dữ liệu

5 Các thiết bị điều khiển truyền dữ liệu