Luận văn nghiên cứu hệ thống biểu quyết Điện tử số

Việc xã hội hoá thông tím trang đó phát triển Lừ phần cứng, phần mềm, hệ thống mạng viễn thông cho tới ác hệ thống dành cho xử lý thông tin, hệ thống truyền thông, các hệ thống điều kh

TRUONG DẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TIÔNG PHÚC

NGHIÊN CỨU HỆ THÓNG BIỂU QUYÉT ĐIỆN TỬ SÓ

Nghành: Công nghệ Điện tử- Viễn Thông

Chuyên nghành: Kỹ thuật Điện tử

MUC LUC

LOI CAM GN

LỜI GAM ĐOAN

DANH MỤC G C KY HEU, “CAC TU VIET AT

DANH MUC CAC BANG

1.2.2 Thiết bị điều khiển trưng tim CCU

1.3 Định tuyến hệ thắng âm thanh trong he DON

1.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thông biểu quyết số "

1.4.1 Sơ đỗ nguyên lý hoạt động của hệ thông biểu quyết điện tir sé

1.4.2 Cầu trúc Bộ điều khiển trung tâm CCU

1.43 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết điện tits số DƠN

1.5 Các phần mém ứng dụng điều khiển hệ thông bié

CHƯNG 2: CÂU HÌNH HỆ HON BIỂU QUYẾT DIRK TU SO DCN

2.1 Cầu hình hệ thông biếu quyết số DƠN,

2.1.2 Hệ thống biểu quyết điện ti sé DCN Multi- CCU

2.2 Thông số các cổng của CCU khi kết nối với PƠ vá kết nối với camera

2.3 Thông số kỹ thuật cổng nối tiếp R8 232

2.3.1 Truyền thông giữa hai nút

2.3.2 Truy xuất trực Liếp thông qua công com

CIIUONG 3 GIAO DIN DIKU KMIEN TU XA BEN TIE THONG DCN

3.1 M6 hinh hé thống điều khiển từ xa

3.2 Các thông số điều khiển từ xa

3.2.1 Kiểu thông báo định đạng

2 Kiểu định dang thông báo cơ bản

3 Dinh dang yêu cầu điêu khiến từ xa

2.4 Định dang dap ung diéu khién tir xa

3.2.5 Định dạng thông bảo cập nhit MDSC_NOTIFY

3.2.6 Định dạng thông số truyền thông

3.3 Thủ tục truyền thông của bộ diều khiển trung tâm

3.3.1 Đặc tính oủa giao thức truy én thông Full

3.3.2 Tham số nhận biết thông un

3.3.3 Giao thức truyền thông

3.3.3.1 Gói đữ liệu không trả lời

3.3.3.2 Giá trị thời gian của kết nối đường truyền

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHẢN MÉM DU QUYẾT

4.1 Chức năng đăng ký đại biểu

4.1.4 Kết hợp giữa đăng ký tham dự với truy cập hệ thống

4.1.5 Thông số chức năng

4.2 Diều khiển nicrophone trong hệ thống biểu quyết điện tứ số

4.2.1 Các bước đăng ký phát biểu

4.2.2 Chương trình kiểm soát danh sách đại biểu

4.3 Biểu quyết diện tử

4.3.1 Các kiểu loại biếu quyết điện tử số

4.3.2 Các bước thực hiện biểu quyết điện tử số

43 Xây dựng chương trình hiển thị kết quả biểu quyết

4.4 Kết quả ghép nối giữa máy tỉnh với bộ điều khiển trung tâm

TÀI LIỆU THAM KIIẢO

PHU LUC

DANH MUC CAC KY HIEU, CAC TU VIET TAT

ACN Audio Communication Network ‘Mang truyén 4m thanh

AT Altendance Registration Đăng ký điểm danh

CCU Central Control Unit B6 diéu khién trung tam

DCN Digital Congress Network Mạng hội nghị số

EIA Electronics Industry Associations |Hiệp hội điệntữ công nghiệp

Ay

LCD Liquid Crystal Display Màn tính thể lòng,

PRAEDIC | Profession Audio Encoding Vi trach mã hỏa và giỗi mã lín

Decoding Intergrated Circuit liệu tiếng chuyên dựng,

Temote Device (e.g PC) connected to the CCU| Bộ điều khiến từ xa

controller

RFS Remote Function Services Gói dịch vụ chức năng điều

khiển từ từ xa

Unitld Unit identification, also called unit-| Thiét bi dược khai bảo trong hệ

DANH MUC CAC BANG

Bảng I.I Thông số kỹ thuật của chuẩn RS232

Bang 1.4 Thông số kết nối đường truyền

Bảng 1.7 Bang thiết lập giao thức bắt tay

DANII MUC CAC HIND VE

1.1 | Sơ đề tổng quan hệ thống biểu quyết số

1.2 | Sơ dé định tuyển âm thanh trong hệ thông biểu quyết số IXN

1.3 | Sơ dễ nguyên ly hé thing biểu quyết điện tử số DƠN

14 | Hình ảnh bên trong của bộ diễu khién trang tim CCU

1.4 |Ilinh anh bên ngoại của bộ điều khiển trung tâm CCU

2.1 | Kết nỗi hệ thống DCN độc lập

22 | Kết nỗi hệ thống biểu quyết điện tử số Muli CCƯ

2.3 | Tín hiệu truyền của kỷ tự 'A"

24 | Sơ đồ chân cổng nỗi tiếp

2.5 | Kết nối dơn giản trong truyền thông nỗi tiến

2.6 | Kétnéi trong truyền thông nối tiếp dùng tín hiệu bắt tay

3.1 | Sơ đồ ghớp nổi với bộ điều khiển từ xã

3.2 | Sơ đề trạng thái truyền trong thủ tục truyền “ EULL”

4.1 | Giao diện chính phần mềm biểu quyết

4.2 | Giao diện Danh sách đăng ký phát biểu

43 | Giao diện hiển thị kết quả biểu quyết

44 | Cơ sở đữ liệu đại biểu

45 | Cơ sở đữ liệu các tính, thành phố

4.6 _ | Toàn ảnh phiên họp Quốc hội

4.7 | Hệ thống biểu quyết tại Hội trường Bộ Quốc phòng

4.8 | Giao diện điều khiển Mic va biểu quyết

49 | Tra cứu thông tin đại biểu

410 | Hiển thị danh sách ding ký phát biểu

4.11 | Kết quả bất đầu biểu quyết

412 | Kết quả biểu quyết khi hết thời gian biểu quyết

MG DAU

Ngày nay, lĩnh vực Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) dang dược phát triển mạnh mẽ với những công nghệ hiện dại mới dược ra dời Nó đã xâm

nhập vào mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Việc xã hội hoá thông tím trang đó

phát triển Lừ phần cứng, phần mềm, hệ thống mạng viễn thông cho tới ác hệ

thống dành cho xử lý thông tin, hệ thống truyền thông, các hệ thống điều khiến

tử xa, v.v đã góp phân nâng cao chất lượng, độ tin cậy, hiệu quả công việc tiết

kiệm về mặt thời gian, không gian, địa điểm với khoảng cách xa có thể kết nối

diều khiển từ xa

Hệ thẳng biểu quyết điện tử số DƠN sử dụng các công nghệ kỹ thuật số

hiện đại cho việc điều khiến các hội nghị với hàng nghìn người Hệ thông này

đạt được hiệu quả ưu việt từ điều khiển âm thanh, đăng ký đai biếu, phân quyền

người truy cập, truyền da ngôn ngữ, biểu quyết diện tứ, phép nối diều khiển từ

xa dều đã dược tích hợp vào hệ thống

Với phương thức biểu quyết truyền thống băng hinh thức giơ tay, bỏ phiêu

kín thì mất nhiều công sức và thời gian kiểm phiếu mắt thời gian, dễ sai sót Biểu quyết diện tử số cho kết quả biểu quyết nhanh chóng, độ tin cậy cao và có

khả năng lưu trữ trạng thái biểu quyết

Dễ tài Luân văn “Nghiên cửu Hệ thống biểu quyết điện tử số” có nội dung nghiên cứu một hệ thông với các tính năng nỗi trội, độ tin cây về kỹ thuật, các

thông số truyền dẫn, phép nói điều khiển tử xa với trung tâm diều khiển Qua đỏ,

ta có thể phát triển nhiễu ứng dụng nhằm khai thác hệ thống tốt nhất như điều khiển hội nghị từ xa, biểu quyết điện tử từ xa

Luận văn pằm 4 chương,

Chương 1: Tổng quan hệ thông biểu quyết điện tử số DƠN

Chương 2: Cầu hình hệ thống biểu quyết số DƠN và Giao tiếp cổng nối tiếp

Hình 1.1: Sơ đồ tông quan hệ thống biểu quyết số

Hệ thống biểu quyết điện tử số sử dụng công nghệ kỹ thuật điện tử viễn thông mới nhất hiện nay Hệ thống biều quyết điện tử DƠN bao gồm như hình 1.1

1 Trung tâm điều khiển

ý số tín hiệu, Bộ nhớ EPROM,

Quản lý cơ sở dữ liệu đại biểu, Quản lý điều khiển microphone dai biểu:

danh sách đăng ký phát biểu, danh sách phát biểu, điều khiển tắt mở microphone, Diéu khiển biểu quyết điện tử: khởi tạo thời gian, biểu quyết, huỷ

biểu quyết, hiển thị kết quả biểu quyết, quản lý điểm danh đại biểu v.v

Độ vi xử lý trung tâm, Bộ xử

2 Hệ thống ghép nối âm thanh mở rộng

Hệ thống này tạo đường âm thanh chất lượng cao ghép nói với hệ thống âm thanh ngoài: mixer, bộ khuyếch đại công suất (amplifler), loa

3 Hệ thông phát hông ngoại

12

TIê thống phiên dịch hồng ngoại sử dụng sóng hồng ngoại để phát các

kênh dịch riêng lẻ Ứng với mỗi kênh hồng ngoại là một ngôn ngữ dịch Qua bộ

thu hồng ngoại người nghe Iva chọn ngôn ngữ phủ hợp với ngôn ngữ của mình

1.2 Giới thiệu tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCXN:

Hệ thống biểu quyết diện tử số DƠN cung cấp các phương tiện điều khiển linh động, mềm đẻo cho các loại hội nghị, từ hội thảo nhỏ đến hội nghị quốc tế,

hội nghị đa ngôn ngữt với hàng trăm đại biểu I1ê thông DƠN cung cấp các dịch

vụ tử quản lý điều khiến microphone, nhận dạng đại biểu, đăng ký đại biểu, biểu quyết điện tử, hiện thị thông tin đên các thiết bị phân phôi, hiên thị và mở rộng

hệ thống phiên dịch đồng thời và diều khiển camera tự động,

Toàn bộ các thiết bị DCN bao gồm:

1 Thiết bị phân bố nằm: mierophone đại biểu, mierophone chủ toa

"Thiết bị phân bố thực hiện các chức năng cơ bản như sau:

- Chức năng biểu quyết diện tử theo các trạng thái: điểm danh, biểu quyết, không biểu quyết, không tản thành

- Chức năng đọc thể chíp

- Chức năng microphone: đăng ký, hủy đăng ký phát biểu

- Chúc năng thông tin hội nghị

- Chúc năng chủ tọa hội nghị

2 Thiết bị điều khiến trung tam CCU:

Bao gdm bé vi xử lý, bộ xử lý số, bộ nhớ và các đường bus ACNI,

ACN2 Bộ khiển trung tâm quản lý, digu khién microphone, Biéu quyết, truyền thông đến phần mềm điều khiến, bộ điễu khiển Lừ xa

3 Thiết bị phiên dịch và thiết bị phân phối dịch:

Thiết bị sử dụng để truyền tải, phân phối ngôn ngữ theo gác kênh địch để

đại biểu trong hội nghị lựa chọn ngôn ngữ cho phủ hợp với ngôn ngữ của mình

4 Thiết bị hiểu thị thông tm:

Bang hién thị kết quả biểu quyết Hall Display, Man hién thị điều khiển,

Man hinh lớn: để hiến thị thông báo, hình ảnh, quả trình biểu quyết, kết quả biểu

lên màn hình

- Quản lý vị trí lắp đặt thiết bi

- Quản lý cơ sở dữ liệu

- Quản lý diễu khiển microphone

- Quản lý danh sách đại biểu

- Quản lý điều khiển biểu quyết điện tử số

6 Các thiét bi lap dat:

- Ilép kết nối đa mục đích,

- Bộ khuyếch đại

- Bộ điều khiển microphone

- Bộ điễu khiển biểu quyết

- Hộp dọc thẻ

Ngoài ra, thiết bị DƠN có thể mở rộng một cách thích nghỉ với các hệ

thống như hệ thống video, hiển thị dữ liệu, hệ thông Camera TV, PC, hệ thống piám sắt hiển thị, hệ thống khuếch đại PA, hệ thống loa và hệ thống ïn Ấn

1.2.1 Thiết bị phân lập

ao pằm các thiết bị thực hiện các chức năng như sau

Nghe, đăng ký phát biểu, phát biểu, nhận thông tin thông báo trên màn

tỉnh, liên lạc nội bộ giữa các đại biểu và thực hiện biếu quyết, cắm thẻ đại biểu Chẳng hạn nhu: Hép microphone cli toa, Hép microphone đại biểu, bàn phiên

dich

1.2.2 Thiết bị điều khién trung tam CCU

Thiết bị điều khiển trung tim CCU 1d trai tìm của hệ thống DƠN Bê diều khiến trung tâm CŒU có thể hoạt động điều khiển hội nghị độc lập

- ŒCŒU có thể hoạt động thông qua máy tỉnh sử dụng phần mềm điều

khiến

- #CU có khả năng điều khiển 240 thiết bị phân tập;

- Khi tăng dung lượng diều khiển thì có thé mé réng CCU slave kết nối tối đa 16 có nghĩa là có khả năng điều khiển mở rộng hệ thống lên 3840 thiết bị tương ứng với hội nghị có 3840 đại biểu

- CŒU cho phép quản lý điểu khiển mierophone, hệ thông dịch đồng bộ,

biểu quyết điện tử, nhiều phương tiện khác như các kênh tiếng số, kênh dữ liệu

và kênh truyền thông

- CCU thực hiện các chức năng như: phiên dịch, điều khién microphone, thông báo messape, hiển thị kết quả biểu quyết, thủ tục biểu quyết, liên lạc nội b6 (intercom) tạo cơ sở dữ liệu, đăng ký đại biểu, xử lý tiếng nói và điều khiển

Camera tự động.

14

1.3 Dinh tuyên hệ thông âm thanh trang hệ DCN

Dinh tuyến âm thanh trong hệ thông biểu quyết điện tử DCN theo hình 1.2 như sau

Chae fl

PMs vahme

PC cone Exualizer PA

Lece PAQMICCU)

nạn veunue

Pedra ite un sordspeaker

Hình 1.2: Sơ đồ định tuyến âm thanh trong hệ thống biểu quyết số DCN

Tín hiệu âm thanh Voice từ người phát biểu được thu béi microphone, tin hiệu microphone được qua bộ chuyến đối A/D rồi qua ghép kênh truyền dẫn đến

bộ trộn âm thanh Audio Mixer rồi đến bộ chuyển đổi Đ/A đưa ra đến bô khuyéch dại công suất rồi đến Loa ( loa dại biểu, loa PA )

1.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết số

1.4.1 Sơ đồ nguyên lị hoạt động của hệ thông biểu quyết điện tử số

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thông biểu quyết số được trình bày trên hình 1.3 dưới đây

Hinh 1.3: So do nguyén ly hé thong bieu quyét dién tw so DCN

Chi tiết các khối như sau

1.4.2 Cấu trúc bộ điêu khiễn trung tam CCU

Bộ điều khiển trung tâm CCU bao gồm:

~ VI xử lý trung tâm

~ Bộ xử lý tín hiệu sô (DSP)

~ Bộ nhớ FLash

~ Bộ nhớ EFROM

- ACNI : Audio control Network 1

- ACN2: Audio Control Network 2

- Praedic: B6 tién xir ly tiéng va ghép kênh

~ Bảng điều khiến điêu khiển

Các khối chức năng được kết nối với nhau thông qua đường dây mạng.

16

1.4.3 Nguyên lụt hoạt động của hệ thông biểu quyết điện tử số DCN

- Kiến trúc mạng dây hệ thống cung cấp đường truyền thông kết nối đa phương tiên giữa vi xử lý trung tâm đến các thiết bị ghép nỗi vào CCU

~ Việc truyền thông thông qua hệ thông dây mạng để kết nối các thiết bị với nhau và truyền thông của CCU với các khối IC chức năng được thực hiện trên nguyên tắc truyền thông giữa các khối truyền thông mạng và âm thanh ACNI, ACN2 và ACN3 với nhau

- ACNI duoc lap đặt trong các thiết bị đại biểu, chủ toa, ban phiên dịch ACNI kết nồi với CCU thông qua ACN2, bằng việc gửi và nhận (hoat động hay

không hoạt động, kích hoạt hay thụ động)

- ACN2 nhận thông tin từ ACNI và ACN3 và truyền đến bộ vi xử lý

trung tâm

- _ACN3 có chức năng chỉ nhận dữ liệu chẳng hạn bộ chọn kênh chỉ nhận

thông tin

- PREADIC ( Profession Audio Encoding Decoding Intergrated Circuit)

là bộ xử lý tích hợp bộ chuyển đổi tương tự ra số và bộ chuyển đổi số sang

tương tự chẳng han tin hiéu ttr microphone qua AD để xử lý tương tự ra tín hiệu số rồi qua bộ mã hóa để mã hóa tín hiệu ồi truyền đi, còn tín hiệu số nhận được qua bộ giải mã đến bộ D/A để xử lý số ra tương tự rồi khuếch đại ra loa

- Dé dua kết qua biểu quyết ra bảng hiển thị thì bộ điều khiển trung tâm

truyền dữ liêu qua công COM theo chuẩn RS 232

~ Để dùng máy vi tính PC điều khiển, kết nối với bộ điều khiển trung tâm thông qua Card mạng kết nối chuyên dụng

~ Để đưa hình ảnh camera ra màn hình ngoài thông qua đường video của

Hình ảnh bên ngoài thiết bị điều khiển trung tâm CCU như hình 1.5 dưới đây

Hình 1.5: Hình ảnh bên ngoài của bộ điều khiển trung tâm CCU

1.5 Các phần mềm ứng dụng điều khiển hệ thống biểu quyết điện tử số

DCN:

Hệ thống phần mềm điều khiển hệ thong DCN bao gồm các module phan mềm như sau

+ Phần mềm khởi tạo hệ thông

Phân mềm này có tác dụng khởi đông kết nổi đường truyền với hệ thống DCN đề chạy các ứng dụng: thiết lập vị trí địa chỉ cứng cho đại biểu

+ Phần mềm cơ sở dữ liêu là phần mềm lưu trữ thông tin của đại biểu: tên,

pin code, quyền truy cập đó là đại biểu được biểu quyết hay không biểu quyết,

được phát biểu hay không được phát biểu hoặc dự thính

+ Phần mềm biểu quyết điện tử là phần mềm điều khiển hé thong DCN

biểu quyết: đặt chế độ biểu quyết: nghị viện kin hay nghị viện công khai thời gian biểu quyết, khởi tạo biểu quyết, tạm dừng quá trình biểu quyết, kết thúc quá trình biểu quyết, huỷ bỏ quá trình biểu quyết và hiện thị kết quả biểu quyết

+ Phần mềm hiển thị kết quả biểu quyết là phần mềm đưa ra số liêu biểu

quyết

+ Phan mém quan ly Microphone là phần mềm cho phép đại biểu đăng ký

phát biểu vào danh sách đại biểu, huỷ đăng ký, thêm đăng ký, điều khiển phát

biểu, vào danh sách phát biểu Điều khiển DƠN hoạt động ở các chế độ

microphone ché dé đăng ký phát biểu, chế độ tự đông bật microphone, chế độ chiếm microphone (FIFO)

+ Phần mềm quản lý vắng mặt, điểm danh là phần mềm kiểm tra số

lượng đại biểu có mặt, vắng mặt, hiển thị thông tin đại biểu đăng nhập hệ thống,

thoát khỏi hệ thống.

18

CHƯƠNG 2

CÁU HINH HE THONG BIEU QUYET DIEN TU SO DCN

VA GIAO TIEP CONG NOI TIEP RS232

2.1 Cấu hình hệ thống biểu quyết số DCN

Tuy thuộc vào số lượng đại biểu mà lựa chọn cấu hình hệ thống biểu

quyết điện tử số DƠN đơn giản hay phức tạp Với số lượng đại biểu khoảng

240 đại biểu thì ta lựa chọn cấu hình hệ thong DCN single CCU Còn số lượng

đại biểu nhiều hơn 240 đại biểu thì sử dụng hệ thống DCN Multi CCU

2.1.1 Hệ thông biểu quyét dién tir s6 DCN Single CCU

‘pole Dypa cable conmactens ‘hee 58 NT Oe 2000

- Bô chuyển mạch điều khiển camera được kết nối vào (port) 2 của bộ điều khiển trung tâm CCU theo thông số công: (8,N,1) với tốc độ 19.2 kbps, giao thức protocol: CAMERA Bằng kết nói này, hệ thống biểu quyết điện tử

số sẽ tự động tìm đến vị trí đại biểu khi đại biểu bật microphone

2.1.2 Hệ thông biểu quyết điện từ số DCN Multi- CCU

Khi hội nghị có số lượng lớn đại biểu tham dự thì hệ thống biểu quyết

điện tử số cần được mở rộng bằng cách sử dụng kết nối nhiều bộ điều khiển trung tâm được kết nối theo hình 2.2

microphone đại biểu

Hệ thống biểu quyết điện tử số được kết nổi như sau:

- CCU kết nối với PC điều khiển thông qua port 1 của CCU với thông số cổng COM: 115.2 kbps với giao thức (protocol): Full

~ CCU kết nối với hệ thống điều khiển camera qua céng port 2 ctia CCU với thông số cổng COM: 19200bps.

30

2.2 Thông số các cổng của CCU khi kết nỗi với PC và kết nối với camera

‘Théng sé céng COM khi sử dụng hệ điều hành O82

Portnumber 9 tắt truyền thông nói tiếp

1-2 số cống nỗi tiếp của PC ( OS2) (COMI —

Number |] or2 Céng logic 1 hoặc 2

Type Terminal cổng sử dụng mã ACIT

Simple Thủ tục truyền simple

Full Thủ tuc truyén Full Camera Cổng sử dụng chuyển mạch video

Thông số 2 céng COM:

Chúc ning | Remote control Camera control = DCN PC control

công CƠM Í ( Điệu khiêntừxa) — (Điểu khiển ( Máy tỉnh diễu

Pot —1:| SERTALPORT21 SERIATTORT1 3

Remote SHRIALSPEHD2 SHHIALSPHHDI Không ứng dụng

Port 2: | SERIALPROTOCOI SERIALPROTOCO

camera 2 SIMPLE L] CAMERA

control

Port 1:| SHRLALPORT' 2 Không ứng dụng SURLALPOR1'2 1

control

2.3 Thông số kỹ thuật công nối tiếp RS 232

Cổng nổi tiếp được sử dụng để truyễn dữ liệu hai chiều giữa máy tính và

ngoại v1 có các ưu điểm sau:

- Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song

- 8ố đây kết nối ít

- Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC (Programmable Logic

Device)

- Cho phép nếi mạng,

- Có thể thảo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việu

- Có thể cung cắp nguồn cho các mạch điện đơn giản

Các thiết bị phép néi chia thành 2 loại: YFE (Data Terminal Equipment)

va DCR (Data Communication Equipment) DCE la cdc thiết bị trung gian như

MODEM cỏn DTE là các thiết bị tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tỉnh, PLC, vi diéu khiển, Việc trao đối tín hiệu thông thường qua 2 chân RxD (nhận) và TxD (truyền) Các tín hiệu còn lại có chức năng hỗ trợ để thiết lập

và điều khiển quá trinh truyền, được gợi là các tín hiệu bắt tay (handshake)

Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt tay là có thé kiểm soát đường truyền

Tín hiệu truyển theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry

Associations), Chuan RS-232 quy dinh mute logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -25V (mark), mức logic 0 ứng với điện áp từ 3V đến 25 V (space) và có khả năng cung cấp dòng từ 10 mA đến 20 mA Ngoài ra, tit cd các ngõ ra

đễu có đặc tính chống chập mạch

Chuan R5-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps nhưng nếu cáp truyền đử ngăn có thể lên đến 115.200 bps

32

Các phương thite néi gitta DTE va DCE

- Don công (simplex connection): dữ liêu chỉ được truyền theo 1 hướng,

- Bán song công (hal£duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng nhưng mỗi thời điểm chỉ được truyền theo 1 hướng,

- Song công (full-duplex): số liệu dược truyền dẳng thời theo 2 hướng,

Dinh dang cua khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau:

Stat DO [D1] |D2 |DĐ3 |D4 D5 D6 D7 ỊP

Khi không truyền dữ liệu, đường truyén sẽ ở trạng thái mark (điện áp -

10V) Khi bắt đầu truyền, DTE sẽ đưa ra xung Start (space: 10V) và sau đó

lần lượt truyền từ Dô đến D7 và Parity, cuối củng là xung Stop (mark: -10V)

để khôi phục trạng thái đường truyền

Dạng tín hiệu truyền mô tả như sau (truyền ký tự A}

Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 như sau

Bang 1.1: Thông số kỹ thuật của chuẩn RS 232

Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200

bps, 4800 bps, 9600 bps và 19200 bps

- Sơ đồ chân:

Hình 2.4: Sơ đồ chân công nối tiếp

Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân)

Ý nghĩa của các chân công nồi tiếp RS232 được mô tả theo bảng 1.2 sau:

hiệu truyền

1 |e te * Protected ground: néi dat bảo vệ

2 |3 |TxD |DTE->DCE | Transmited data: dữ liệu truyền

3 |2 |RxD |DCE>DTE |Receiveddata: dữ liệu nhận

4 |7 |RTS |DTE->DCE | Requsstto send: DTE yêu câu truyền dữ liệu

5 |8 |CTS |DCE->DTE | Clearto send: DCE sẵn sảng nhận dữ liệu

6 DSR = DCE->DTE | Data set ready: DCE san sang lam viée

7 GND - Ground: néi dat (OV)

8 DCD DCH->DTE | Data carier detect: DCH phát hiện sóng mang

20 DTR DTE-»DCE | Data terminal ready: DTE sin sang lam viée

22 RI DCESDTE | Ring indicator: báo chuông

23 DSRD DCE>DTE | Dats signal rate detcctor: đò tốc độ truyền

24 TSHT DTE->DCE | Transmit Signal Klement Timing; tín hiệu định thời

15 TSET DCESDTE | Transmitier Signal Klement Timing: tin higu dinh thai

7 RSET DCE->DTE | Recciver Signal Hlement Timing: tin higu dinh thoi

21 RL DCE-»DTE | Remote Loopback: Tao ra bai DCE khi tín hiệu nhận

14 STxD DTE-»DCE | Secondary Transmitted Data

16 SRxD DCL->DTE | Secondary Received Data

19 SRTS DTE->DCR | Secondary Requesi To Send

13 SCTS DCEDTE | Secondary Clear To Send

12 SDSRD DCEK2DTE | Secondary Received Line Signal Detector

2.3.1 Truyền thông giữa hai nut

Hình 7.5: Kết nỗi đơn giản trong trayền thông nỗi tiếp

Khi thực hiện kết nối như trên là kết nối không móc nỗi, quá trình truyền phải bảo dâm tốc độ ở dau phát và thu giống nhau Khi có dữ liệu dến

DTE, dữ liệu này sẽ được đưa vào bộ đêm và tạo ngất

Ngoài ra, khi thực hiện kết nói giữa hai DTE theo cách móc nối cửng, ta dung sơ dé sau

Tinh 2.6: Kết nối trong truyền thông nối tiếp đủng tin hiệu bat tay

khi DTEI cần truyền dữ liệu thì cho DTR tích cực tác động lên DSE

của DTE2 cho biết sẵn sảnp nhận dữ liệu va cho biết đã nhận được sóng

mang ctia MODEM (a0) Sau đó, DTBI tích cực chan RTS dé tac đông đến chân CT8 của DTE2 cho biết DTI có thể nhận dữ liệu Khi thực hiện kết

nỗi giữa DTI và DŒE, đo tốc độ truyền khác nhau nên phải thực hiện điều

khiển lưu lượng Quá trinh điêu khiển nay có thể thực hiện băng phan mềm

hay phần cúng Quá trình điêu khiến bằng phần mềm thực hiện bằng hai ký tự

Xon có giá trị 11h và Xoff có giá tri 13h

Ký tự Xon được DCE gửi đi khi rỗi (có thể nhận đữ liệu) Nếu DCE

bận thì sẽ gửi kỷ tự Xoff Quả trình điều khiển bằng phần cứng dùng hai chan RTS va CY'S Néu DYE muén truyển dữ liệu thì sẽ nâng đường tín hiệu

36

RTS lên mức cao để yêu cầu truyền rỗi kiểm tra trạng thái day CTS cho dén khi CTS ở mức cao, khi CTS ở mức thấp có nghĩa bên thu vẫn bận chưa

nhận được dữ liệu.Khi bên thu nhận xong đữ liệu từ bộ đệm của nó thi

RTS nổi với ŒT5 của bên phảt sẽ nhảy lên mức cao Quá trình nhận dữ

liệu cũng giếng như quả trình truyền Khi DCE muốn phát tới DTE

DSK bên thu sẽ trở nên tích cực Nếu bên thu không thể nhận dữ liệu

thi DSR ở trạng thái không Lích cực

2.3.2 Truy xuất trực tiếp thông qua céng COM

Các cổng nối tiếp trong máy tính được đánh số là COM1, COM2, COM3,

GCOM4 với các địa chỉ như sau:

CHUONG 3

GIAO DIEN DIEU KIILEN TỪ XA DEN IIE TIONG DCN

3.1 Mô hình hệ thống điều khiển Lừ xa

Sơ đồ ghép nỗi điều khiển từ xa hệ thống biểu quyết điện tử được trình

bảy trên hình 3.1 dưới dây

Hình 3.1: Sơ đồ ghép nối với bộ điều khiến từ xa

Bộ diễểu khiển từ xa hệ thắng I1CN dược kết nỗi qua dường R§ 232 dến

bộ diều khiển trung tâm CCU ô diều khiển từ xa diều khiển được CCU

phải thông qua sáo giao thức truyền dẫn (prolocol) simple hoặc (protoool) Eull

của bộ điều khiển trung tâm CCU

3.2 Các thông số điều khiển từ xa

Thiết bị (PC, bộ điều khiển, ) kết nối với cổng nối tiếp là bộ điều khiển

hệ thống thứ hai đến bộ điều khiển trung tâm CCU Céc thiết bị này được gọi là

bộ điều khiển từ xa

Trên hình vẽ mảy tính điều khiển DƠN kết nối qua kẽnh ACN hoặc qua

cổng COM Bộ điều khiển từ xa điều khiển các ửng dung từ xa sử dụng đường nỗi tiếp của bộ điều khiển trung tâm Chẳng hạn như: điều khiển từ xa, điều khiến biểu quyết, hiển thị kết quả biểu quyết Các phần mềm điều khiển từ xa này sử dụng giao thức ghép nỗi từ xa với bô điều khiển trung tâm CCU

3.2.1 Kiéu thông bảo định dạng:

'Truyền thông giữa bộ điểu khiển từ xa và hộ điều khién trang tam CCU

dựa trên bản tin thông báo( Message format)

38

3.2.2 Kiẫu định dạng thông bảo cơ bân:

Type Length Data

Khai bảo cầu trúc được định nghĩa như sau:

typedef struct

BYTLEbyType,:/ Loai thông báo

WORDwLength, Z Độ dài thông báo

DYTEbyData [], Dữ liệu thông bảo

} 1 MERSSAGH,

where:

byType T,oại thông báo Các kiểu thông báo truyền thông với

bộ diều khiển trung tâm CCƯ

byDara (| Dãy dữ liêu truyền di phụ thuộc vào loại thông bảo

3.2.3 Định dạng yêu cầu điều khiẫn từ xa

Định đạng yêu cầu diều khiển lừ x& nảy lá một thông bảo luôn dược truyền tới bộ diều khiỂn Irưng tâm

Théng bio MDSC_REMOTEPROCEDURE_REQ nay có cẫu trúc như sau:

typedef struct

f 1

WORD wEnld; / khai báo chức năng

REQSTRUCtStructtre; Hi Tham số chức năng } RSMT_REMOTEPROCEDURE_REQ:

wheal khai bảo chức năng

{Structure Tham số chức năng

Sau khi yêu cầu chức năng điều khiển từ xa gửi tới bộ điều khiển trung

tâm, bộ điều khiến trung tâm luôn luôn gửi lại một đáp ứng đựa trên việc nhận

chức năng điều khiển từ xa Bộ điều khiển từ xa sẽ đợi chắc chắn đáp ứng được trả lời trước khi gửi các chức năng điều khiển từ xa khác đến bộ điểu khiến

3.2.4 Định dạng đáp ứng điều khiến từ xa

Dựa trên việc nhận chức nắng điều khiển từ xa bộ điểu khiển trung tâm

CCU sẽ xử lý các chức năng yêu cầu và tạo ra một đáp ứng tương ứng với chức năng điều khiển từ xa đó Cấu trúc đáp ứng trả li chức năng điều khiển từ xa như sau

typedef struct

{ Word wFnld; // định nghĩa chức năng

Word wRrror, // trả mã lỗi

Tstructure;

} RSMT_REMOTEPROCEDURE RSP,

trong dé

tri Khai bảo chức năng

wKrror Trả về mã lỗi của hàm chức nắng Nếu giá trị là

khác không thì nội dung của tham sé ‘tStructure’ 1 không hợp lệ

1Structure Cấu trúc chứa thông tin đáp ứng sau khi xử lý

chức năng diều khiển từ xã

3.2.5 Định dạng thông bảo cập nhật MDSC_NQTITY:

- Dựa váo Irạng thái cập nhật thông tin bộ diều khiển trung tâm CCU sẽ gửi một

thông điệp cập nhật đến bộ điều khiển từ xa Bộ điều khiển trung tâm chờ trả lời lại của bộ diều khiển Lừ xã trên cơ sở các thông diệp đỏ

- Việc cập nhật thông điệp luôn luôn được cập nhật từ bộ điều khiển từ xa CCƯ

và chỉ gửi đến bộ điều khiến từ xa nêu có đăng ký cho ứng dựng,

tStructure Cầu trúc chứa thông tin cập nhật

30

3.2.6 Dịnh dạng thông số truyền thong DSC_COMMUNICATION_PARAMS

‘Lrong thủ tục (protocol) Full có rất nhiều tham số để điều khiển các chức

năng của thủ tục Một số chức năng này có thể thay đổi chức năng điều khiến từ

xa với thời gian tốt hơn dựa vào hệ thông sử dụng bộ điều khiển Lừ xa

- Khi truyền thông tin có thể chuyển tử bộ diều khié

khiển từ xa 2 khi này bộ điều khiển thứ 1 từ chối công việc mà không mất mát thông tin liên lạc Thời gian heart beat từme lớn hơn thời gian chuyển mạch

Dễ thay đổi thông số truyền thông thì sử dụng tham số truyền thông như

'WORDwWNIRetries, WORDwRetry Time;

} RSMIL_COMMUNICATION PARAMS;

wld Đặt thông số truyền thông Thông số này phải đặt giá trị

RSMC SET COMMUNICATION PARAMS cho việc

thiết lập thông số truyền thông

wiTlearibeafTime Thời gian heartbeat time là số giây được sử dụng có

piả trị thay dỗi từ 0-1000 Giá trị 0 để pán cho chức năng tắt kiểm tra thời gian

heartbeat

wNrRetries Số lượng lần thực hiện lại trước khi gói đữ liệu bị loại bó, giá trị thay đổi từ 0-10 Số đếm này là số lần truyền lại đựa vào gói NAK:

wReiiyTime Thời gian thục hiện lại khi không nhận các dap img tra

lời.Giá trị thay đổi từ l - 100,

3.3 Thủ tục truyền thông của bộ diều khiến trung tam:

Tắt cả các thông báo nêu trên phải được truyền giữa bộ điều khiến trung

tm CCU và bộ diễu khiển từ xa Kỹ thuật truyền dẫn sử dụng các thủ tục phát hiện lỗi dường truyền

Truyền thông nối tiếp trong CCU có 3 loại giao thức truyền:

- Giao thức truyền đầu cuối đữ liệu (Terminal protocol ): Giao thức nảy ít được sử dụng để truyền đữ liệu Thiết lập này được sử dụng cho đầu cuối đữ liệu

ASCIL

- Giao thitc truyén Camera (camera protocol): Giao thite nay duce st dung truyén thông giữa hệ thống chuyển mạch video đến bộ điều khiển trung

tim CCU

- Giao thie day di (Full protocol): bao gồm phát hiện lỗi và truyền lại

thông tin kỹ thuật kiểm tra được sử dụng truyền thông là heart beaL

- Giao thức đơn giản (Single protocol): Chỉ kiểm tra lỗi đường truyền

- Kiểu gói dữ liệu:

Truyền thông cơ bản giữa bộ điều khiển trung tâm với bộ điều khiến từ xa

được dựa trên gói cơ bản như sau:

Tiểu để (hcader) Théng tin (message) _| Bit kiém tra chksum

3.3.1 Đặc tỉnh của giao thức truyền thông Full

Trong hệ thông biểu quyết điện tử số DCN sử dụng giao thức truyền

thông Full cung cấp đầy dủ chức năng giao thức bao gồm truyền lại và kiểm tra truyền thông Trong hệ thống Multi - CCU thi đòi hỏi số lượng lớn bộ nhớ khi

sử dụng giao thức nảy

Đặc tính của giao thúc truyền Full:

- Uu tiên sử dụng phát hiện header bằng viée sir dung escape handling

- Thủ Lục cung cắp thông tìn ACK và NACK

- Thông tin được gửi băng một khôi Bộ điêu khiên trung tâm kiếm tra nếu mỗi byte nhận được trong 50 ms của byte trước Nêu không thì g6i NACK

dược gửi di

- [Dựa vào việc nhân gói NACK sau dó thông tin dược gửi lại

- Mỗi thông tin bao gồm một số tuần tự Việc nhận sứ đựng dãy tuần tự này để nhận thông lin

- Khi không có gói ACK được nhận trong 2 giây sau khi kết thúc việc truyền dữ liệu thì sẽ truyền lại Tổng số truyền lại thông tin là 2 lần trước khi

truyền gói dữ liệu bị huỷ bỏ

- Kiểm tra kết nổi sử dụng heartbeat Mỗi gói nhận được có giá trị heart heat chính xác Khi vượt qua thời gian hcartbeaL thi truyền thông sẽ đừng lại Tat

cá gói dữ Hệu bị tạm đừng sẽ bị huỷ bó Trên gác ứng dụng sẽ thông bảo đến bộ

điều khiển từ xa là truyền thông lỗi, thất bại

- Trong trường hợp đặc biệt thay đổi thông số truyền thông được thiết lập théng qua MDSC_COMMUNICATION PARAMS: sau khi truyén théng tin này hệ thống đợi trả lời Diều này gidm thông số truyền qua

1 Dịnh dạng thông tin header-

Header có kiểu như sau

Escape Header type Sequence

32 typedef struct

4 BYTLbyliscape, // 06 gid tri OxC8

BYTLEbylleaderType;

BYTEbySequence,

} RSMT_HEADER;

byEscape Escape byle dùng cho nhận dạng phần header

Dạng escape byte kết hợp cùng với loại tiêu đề để

định nghĩa ra mục đích của gói đữ liệu

byHeaderType Thông tin loại gói đữ liệu

by Sequence Thông tin tuần tự khi gói đữ liệu được kích hoạt

2.Định nghĩa kiểu gói dữ liệu:

Dặc tính giao thức Euli sử dụng nhiều loại header để nhận biết

thông tin truyền di Sau đây là các loại headertypnes

‘$’ Gói chữa thông tin dữ liệu

Gói thông tin xác nhận ACK Gói đữ' liệu nảy chỉ chứa header va checksum

1° Gói không xác nhận trả lời NAK Gói đữ liệu này chỉ

chứa header và checksum không có thông tin trong gói này Gói này yêu cầu truyền lại dữ liệu xác dịnh với số tuần tự trong hoader

'?' Gói đữ liêu heartbeat Khi số tuần tự được truyền qua

thì số tiếp theo của gói tiếp được truyền Gói này được

sử dựng để

iém tra truyền thông

3.Tỉnh toán kiểm tra lỗi Checksum:

Gói dữ liệu kết thúc bang ving checksum Kiém tra tat cả thông tin bên

trong hoador và đữ liệu

Giói checksum có cầu tạo:

ÿ RSMT_ CHECKSUM,

byCorrection Giá trị chính xác này tính toán bằng giá trị 0xC$ Cũng có

thé gid tri nay gdm: 0x00 hoặc 0x13

byCheck Tinh toin checksum thông qua header, thông tin đữ liệu và giá trị

2 Tính tổng tất cả các bytes với tiêu để, thông tin và kiểm lỗi

3 Đảo bit của checksum để đưa về module 256

4 Kiểm tra lai checksum có bằng giá trị (0x8) Khi bằng,

a Gan giá trị kiểm lỗi bằng 0x13

b Trừ giá trị cũ bằng giá trị (0x00) và cộng giá trị mới (0x13) rồi tính tổng như bước 2

c Dua module 256 vao tinh todn checksum vả thực hiện đảo ngược bit cua checksum

Kết quả không bao gid bing gid tri cscape

Việc tính todn checksum nay gửi đi phụ thuộc vào gói đữ liệu Việc nhận được thực hiện chỉ ở bước 2 và 3

3.3.2 Tham số nhận biết thông tin

Dé nhận ra thông tin tiêu dé heađer trong luồng dữ liệu bytes là rất khó,

bởi vi đữ liệu có thể là các số tuần tự giống nhau trong header Vì lý do đó

escape byte dé phan biệt the header Escape byte cé gid tri UxC8.Béi vi dữ liệu được tryỀn cũng chứa giá trị escape Pidu nay thé hign dữ liệu phải quét chuyên

gia trị casapc thành các chuối cscapc

Giao thức 'fMll' sử dụng giá trị 0xC§ như là chuỗi escape Chuỗi escape

hiôn theo sau các ký tự khác, nó thông tin chính xác các byte

0xC&@ Chuỗi bytes 0xC§ nảy sứ dụng trong đữ

liệu nếu đữ liệu chứa 0xC8 trong quá

trình chuẩn bị thông tin

$s Đìmh nghĩa heador của gói dữ liệu mới Sau

header sé 1a théng lin và checksum

@ Dịnh nghĩa gói xác nhận thông tia ACK

# Goi thing lin xác nhận không trả lời

Xà trói dữ liệu heartbeat

others Các giá trị khác báo lỗi và phóớt lờ sau khi

truyền thông tin NAK

34

3.3.3 Giao thức truyền thẳng

Giao thức bắt tay kết nói giữa bô điểu khiển trung tâm CCU và bộ điều

khiến từ xa sử dựng giao diện R8 - 232 Dữ liệu được kiểm tra lỗi bằng việc

nhận checksum va thong tứn xác nhận ACK, Giao thức truyền thông “Full? dược

thể hiện qua sơ đồ trạng thái truyền dẫn như hình vẽ

vu el 0: Packet Chadzr m “sfod

Marked Messages gosơnl [3c Send NAIC reequence expected)

imeaut of CKINAK reception) 2: Comect Mesaage packet renewed

Elka Mite fasaane poser , 8 Send ACK ve2quớf co reoelvecl}

2 Send marked maeeage jackal 1% Set iast ACK seq = received s0q

_——"

E-TmkiOmsisumiiul

CE Mv 2 CuTRUE

A igrare Packet

(C: Comect 50% packet received

C Masher! Message presser

Hinh 3.2: So dé trang thai truyén trong thủ tục truyền “ FULL”

Giao thức truyền thông full được thực hiện như sau:

- "rước khi chấp nhận bất kỳ dữ liệu thông tin nảo thì gói đữ liệu heartbeat được nhân trước Bởi vì heartbeat bao gồm số tiếp theo của gói dữ liệu

tiếp theo Việc nhận chỉ kiểm tra nếu gói dữ liễu nhận được lả chuỗi sau khi

nhận heartbcat

- 8ố phân cách được tìm thây cùng đữ liệu

- Mỗi gói đữ liệu được gửi cùng với checksura, sau mỗi thông tin được

gửi, bộ phát đợi thông tín xác nhận ACE hoặc thông tin không xác nhận NACK

từ bộ nhận

- Dựa vào việc nhận dữ liêu, checksum được kiểm tra và phản hỗi gói dữ

liệu ACK hoặc gói NAK gởi lại theo kết quả

- Sau khi gửi dữ liệu thông báo bộ phát sẽ đợi đúng giá trị ACE hoặc NAK Không có bất kỳ đữ liệu được nhận chính xác trước khi thông báo ACK

bị bỏ qua

- Bên gửi truyền lại dữ liệu dựa trên việc nhận NAK hoặc sau thời gian

time - out.