Tìm hiểu về thông tin điện báo và hệ thống máy fax

Trong đó thiết bị đầu cuối thông tin nằm ở đầu hệ thống biến đổi tin tức nguồn thành tín hiệu điện và nằm ở cuối hệ thống để biến đổi tín hiệu điện thành các tin tức có dạng phù hợp với

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

HỮU NGHỊ VIỆT-HÀN KHOA TIN HỌC ỨNG DỤNG

VIỆT-HÀN KHOA TIN HỌC ỨNG DỤNG

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU THÔNG TIN ĐIỆN BÁO VÀ

HỆ THỐNG MÁY FAX

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Cường

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2012

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ khối thông báo giữa 2 trạm thông tin điện báo

Hình 1.2: Mã 5 đơn vị

Hình 1.3 Đồ thị thời gian của dòng điện khi pkhát chử Y, R

Hình 1.4 Mạch liên lạc đường điện báo Teletype

Bảng 2.1 Các tiêu chuẩn của thiết bị FAX

Hình 2.1: Sơ đồ khối của máy FAX

Hình 2.2: Sơ đồ khối mô tả nguyên lý hoạt động của khối phát

Hình 2.3 Sơ đồ khối mô tả nguyên lý hoạt động của khối thu

Hình 2.4: Sơ đồ khối phần sao chép

LỜI MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hằng ngày chúng ta tiếp xúc với rất nhiều thiết bị như ti vi, điện thoại, micro, loa… hay hiện đại hơn là máy in, máy fax Tất cả những thiết bị này đều được gọi là những thiết bị đầu cuối của thông tin

Một hệ thống thông tin truyền tin tức từ nguồn tới đích nhận tin Trong đó thiết

bị đầu cuối thông tin nằm ở đầu hệ thống biến đổi tin tức nguồn thành tín hiệu điện và nằm ở cuối hệ thống để biến đổi tín hiệu điện thành các tin tức có dạng phù hợp với yêu cầu nhận tin

“Thiết bị đầu cuối thông tin” là môn học về nguyên lí các phương pháp biến đổi tin của các thiết bị đầu cuối khác nhau Những vấn đề liên quan đến lượng tin nhìn được giới thiệu riêng ở giáo trình truyền hình

Máy fax là một thiết bị hữu ích như vậy Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, các loại máy fax ra đời với những tính năng càng ngày càng hiện đại Các văn bản, hình ảnh được gửi từ nơi này đến nơi khác với độ chính xác cao Có thể xem nó như một máy photocopy có khả năng thông tin

Ở đồ án này em tập trung vào trình bày sơ lượt về thông tin điện báo và hệ thống máy FAX Đồ án bao gồm 2 chương:

Chương I: Hệ thống thông tin điện báo

Chương II: Tổng quan về hệ thống máy FAX

Do hạn chế về mặt thời gian cũng như trình độ của bản thân nên trong đồ án này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn

CHƯƠNG I THÔNG TIN ĐIỆN BÁO

1.1 Tổng quan về nguyên lí thông tin điện báo:

1.1.1 Khái niệm:

Thông tin điện báo là kỹ thuật dùng tín hiệu điện để truyền các ký hiệu mang tin tức Ký hiệu có thể là chữ cái, chữ số, dấu hoặc hình ảnh thông qua máy điện báo đầu cuối nhờ môi trường truyền dẫn

1.1.2 Sơ đồ khối thông báo giữa hai trạm:

Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối B

Sơ đồ khối thông báo giữa 2 trạm được mô tả như hình 1.1

Hình 1.1: Sơ đồ khối thông báo giữa 2 trạm thông tin điện báo

Chức năng chủ yếu của tổng đài điện báo là điều phối thông tin dạng văn bản, công việc điều phối ở đây gồm 2 phần: kết nối liên lạc và xử lý mức độ ưu tiên liên lạc khi xảy ra tranh chấp (chẳng hạn khi nhiều thuê bao cùng muốn sử dụng một đường dây trung kế, phải kết nối thuê bao nào và buộc thuê bao nào phải chờ đợi…)

Để kết nối liên lạc tổng đài điện báo phải kết nối cho 2 thiết bị đầu cuối A & B Giả sử thiết bị đầu cuối A là thuê bao chủ gọi, thiết bị đầu cuối B là thuê bao bị gọi thì quá trình kết nối liên lạc có thể chia ra làm 4 giai đoạn theo trình tự sau:

- Giai đoạn chiếm dụng đường dây

- Giai đoạn quay số kết nối

- Giai đoạn liên lạc

- Giai đoạn giải phóng đường dây

1.1.2.1 Giai đoạn chiếm dụng đường dây:

Là giai đoạn bắt đầu từ lúc thuê bao chủ gọi (A) vào chương trình phần mềm VDC/TEX và tự động gọi số thuê bao bị gọi (B) theo các số quy định, nó sẽ tạo ra sự thay đổi tín hiệu điện trên đường dây từ thuê bao A đến tổng đài điện báo Lúc này, tổng đài điện báo trung tâm nhận biết được “tín hiệu gọi” từ thuê bao A và đảo tín hiệu điện trên đường dây từ tổng đài về thuê bao A Đến đây ta nói đường dây giữa thuê bao A và tổng đài điện báo đã được chiếm dụng

1.1.2.2 Giai đoạn quay số kết nối:

Sau khi kết thúc giai đoạn (a) thì tổng đài điện báo sẽ gửi thông báo đến thuê bao

A yêu cầu gửi số

Tất cả các thuê bao đều được cài đặt các số thuê bao thường liên lạc và trong Menu còn có khả năng sửa đổi số thuê bao cần liên lạc

Khi nhận được thông báo trên màn hình thì thuê bao A tiến hành ấn phím gửi số Tổng đài có nhiệm vụ phân tích số nhận được và tiến hành kết nối cho thuê bao chủ gọi (A) liên lạc với thuê bao bị gọi (B) thì trên đường dây đến thuê bao B cũng có tín hiệu điện biến đổi Sau một thời gian trễ cho phép, nếu thuê bao B rỗi thì lập tức trên màn hình thuê bao A sẽ hiện lên hô hiệu của thuê bao B Lúc này, thuê bao A bắt đầu vào phiên liên lạc với thuê bao B

c) Giai đoạn liên lạc

Giai đoạn này tổng đài có nhiệm vụ chuyển tập tin từ A đến B và ngược lại từ B đến A Ngoài ra nó có khả năng kiểm tra xử lý tập tin giữa A và B (lưu văn bản, xử lý )

d) Giai đoạn giải phóng đường dây:

Khi kết thúc liên lạc thuê bao A phát tín hiệu STOP, tổng đải giải phóng liên lạc,

tính cước và chuẩn bị kết nối liên lạc cho cuộc gọi tiếp theo

Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình kết nối liên lạc, nó có thể là giai đoạn kế tiếp của B hoặc của C…

Các thiết bị đầu cuối được sử dụng thường là một máy tính gồm có: màn hình, CPU, máy in, bàn phím và hệ thống giao diện (card Telex chuyên dụng) để giao tiếp với các đường dây trung kế tới tổng đài điện báo trung tâm

1.2 Các loại mã dung trong thông tin điện báo:

Mã là tổ chức các ký hiệu theo một quy luật nhất định để diễn đạt nội dung thông tin cần thiết

1.2.1 Mã Morse

Năm1837 ông Smorse đã phát minh ra tín hiệu điện tín mà chúng ta quen gọi là tín hiệu Morse

Tín hiệu Morse bao gồm những (.) chấm, (-) gạch đặc trưng cho các chữ cái, chữ

số và dấu để truyền đưa tin tức Thực hiện thông tin dưới dạng này, người ta gọi là thông tin điện báo Morse

Đến năm 1901 cải tiến tín hiệu Morse là những (.) (-) thành tín hiệu âm thanh (.) chấm được thay bằng âm “tịch” (-) gạch được thay bằng âm “tà)

Thông tin điện báo Morse được đổi tên gọi là điện báo Morse âm thanh

* Cấu tạo mã : (.)= tịch = 1 đơn vị thời gian có dòng điện.

(-) = tà = 3 đơn vị thời gian có dòng điện

Khoảng cách giữa (.) với (.), (.) với (-), (-) với (-) bằng một đơn vị thời gian không dòng điện

Khoảng cách giữa các chữ trong 1 tiếng bằng 3 đơn vị thời gian không dòng điện, khoảng cách giữa các tiếng bằng 5 đơn vị thời gian không dòng điện

Tai nghe (Loa)

Máy thu Đường dây

* Mạch liên lạc:

Mã Morse được sử dụng trong thông tin điện báo Morse âm thanh

Nguyên lý làm việc:

Căn cứ vào bản tin cần phát, điện báo viên bên phát dịch thành tín hiệu và ấn nip (mở, đóng nguồn) đưa dòng điện từ dương nguồn → ma-nip → đường dây → máy thu → đất → âm nguồn máy phát Máy thu được cấp nguồn, tạo ra dao động âm tần, đưa đến loa phát ra âm thanh Điện báo viên bên thu căn cứ vào âm thanh thu được dịch ghi thành văn bản

ma-1.2.2 Mã 5 đơn vị :

Mã 5 đơn vị là mã mỗi chữ cái, chữ số và dấu đều được đặc trưng bằng 5 xung điện có dòng hay không có dòng điện, xung điện có dòng ký hiệu bằng chữ số (1), xung điện không dòng ký hiệu bằng chữ số (0)

N 5 4 3 2 1

K T=Một đơn

vị thời gian

= 20 ms

T T T T T T 1.5T Thời gian một tổ hợp mã

1 1 N 0 0 Chữ Y Chữ R

Hình 1.3 Đồ thị thời gian của dòng điện khi pkhát chử Y, R

* Nguyên lý thông tin điện báo truyền in chữ như sau :

Đầu A đường dây Teletype Teletype Đầu B

Hình 1.4 Mạch liên lạc đường điện báo Teletype

2 Máy teletype có thể đấu liên lạc trực tiếp với nhau, hoặc liên lạc thông qua kết nối của tổng đài điện báo

Ở đầu phát căn cứ vào bản tin cần phát , điện báo viên đánh lên bàn phím (tương

tự bàn phím máy vi tính) Máy teletype ở đầu phát sẽ biến đổi các chữ, được điện báo viên ấn lên phím thành các tổ hợp mã 5 đơn vị truyền lên đường dây tới phần thu của

máy Teletype ở đầu thu Bộ phận thu ở máy teletype ở đầu thu sẽ biến đổi các tổ hợp

mã 5 đơn vị thu được thành các chữ, số, dấu & in lên giấy tạo thành bản tin ở đầu thu Quá trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MÁY FAX

2.1 Sơ lượt về máy FAX:

Vậy máy fax là thiết bị để truyền các bản tin, bản vẽ, hình ảnh các trang tài liệu

từ nơi này đến nơi khác qua đường dây điện thoại Nói cách khác máy fax là một máy photocopy có khả năng truyền thông

2.1.2 Lịch sử phát triển của máy Fax:

Đầu tiên là thực hiện gửi tín hiệu theo dây dẫn Nhà sáng tạo Alexander Bain người Scotland được xem như người đầu tiên phát minh ra hệ thống gửi hồ sơ bằng tín hiệu điện năm 1843 Ông dung tác động qua lại của quả lắc đồng hồ điện để tạo ra các đường ngang, rà quét được các nét mực trên giấy Đến năm 1951, Frederick Bakewell cải tiến thêm phát minh của Bain và đem đến triển lãm tại London

Năm 1861, Giovanni Caselli là nhà vật lý học người Ý, sang chế ra máy Pantelegraph gửi được bản sao của hồ sơ gốc giữa Lyon và Paris Thời gian này điện thoại chưa được phổ biến Năm 1881, Shelford Bidwel người Anh thiết kế máy rà và

TIÊU CHUẨN ITU-T TỐC ĐỘ PHÁT THỜI GIAN PHÁT 1 TRANG A4

GG1ThấpKhoảng 6 phút

Đến khoảng năm 1900, Arthur Korn sang chế máy Bildtelegraph giúp phổ biến các thông báo có hình những người mất tích hay đang bị truy nã tại châu Âu Sau đó, những máy gửi điện thư khác như máy Belinograf (1930) của Edouard Belin và máy Hellschreiber của Rudolf Hell (1929) Rudolf Hell là người tiên phong trong thiết kế

cơ động rà quét hình và phát tín hiệu

Tiến bộ hơn là việc gửi tín hiệu không cần dây dẫn Năm 1924, Richard H.Ranger nhân viên đài Radio Corporation of America sáng chế máy gửi hồ sơ bằng sóng radio trong lòng biển Đây là tiên thân của máy fax hiện nay Ngày 29 tháng 11 năm 1924, hình chân dung tống thống Mỹ Calvin Coolidge gửi từ New York băng ngang Đại Tây Dương đến London Ngay nay máy fax dùng sóng radio vẫn còn được

sử dụng trong thông tin khí tượng Cũng vào năm 1924, Herbert E Ives dùng kỹ thuật phân tách màu sáng chế ra máy Fax đầu tiên có khả năng in màu

Giữa thập niên 1970, máy Exxon Qwip là máy đầu tiên dùng tia sáng để rà và ghi tín hiệu lên một trục ống quay Tia sáng phản chiếu thay đổi cường độ sáng tối tùy theo dộ đậm nhạt trên giấy hồ sơ gốc Cường độ tia sáng được đổi thành xung điện đưa vào bộ phận phát âm Tín hiệu âm thanh sau đó được truyền theo dây dẫn điện thoại đến máy nhận Máy nhận có bộ phận nghe, ghi nhận âm thanh và chuyển dịch thành tín hiệu Tín hiệu sau đó được truyền vào máy phun mực, in lên giấy bản sao nằm trên một trục ống xoay cùng vận tốc với trục ống của máy gửi Máy Exxon Qwip thời bấy giờ kích thước rất lớn và rất đắt tiền Chỉ có các hãng thiết kế lớn mới có khả năng mua

Đến năm 1985, Hank Magnuski chế ra phần cứng để dùng kỹ thuật fax trên bo mạch chính của máy tính gọi là Gama Fax

2.1.3 Phân loại:

Có hai loại chính: tương tự (analog) và số (digital) Kỹ thuật tương tự là hệ thống

cổ hơn, tài liệu truyền đi bằng cách quét từng phần của tài liệu, đó là nguyên nhân làm chậm quá trình thông tin Hệ thống fax số, phân tích tài liệu thành các số thực chứa ảnh và nén nó lại sau đó truyền đi CCITT định nghĩa 3 nhóm thiết bị FAX dùng đường dây điện thoại: G1, G2, G3 Trong đó G1, G2 là kỹ thuật tương tự Hiện nay G3

là tiêu chuẩn tiên tiến với tốc độ truyền và chất lượng in cao hơn, nó đang được sử dụng rộng rãi trên mạng viễn thông Tốt hơn cả là nhóm G4, nó sử dụng mạng thông tin số hoá và hiện nay đã được sử dụng phổ biến

2.2 Nguyên lý truyền ảnh tĩnh :

Khi khoa học công nghệ phát triển, việc truyền đưa các văn bản đã không đáp ứng được nhu cầu thực tế ví dụ muốn truyền đi cả nội dung và các bức ảnh của một tờ báo thì việc sử dụng điện báo 5 đơn vị không thể thực hiện được

Nguyên lý truyền ảnh tĩnh có thể được mô tả tóm tắt như sau:

- Đầu phát sẽ quét phát tờ báo gốc, sau đó đưa vào bộ biến đổi thông tin hình ảnh thành tín hiệu điện ( thực hiện biến đổi quang - điện ) và đưa vào máy phát để phát tới đầu thu Đầu thu nhận được tín hiệu và tiến hành giải mã và đưa vào bộ phận điều khiển ghi, bộ phận ghi sẽ căn cứ vào tín hiệu nhận được điều khiển thiết bị ghi, ghi lại nội dung ( thực hiện biến đổi điện - quang ) của trang báo cũng như các hình ảnh kèm theo của trang báo

- Có nhiều loại thiết bị ghi như: ghi nhiệt, ghi hoá học…các bản ghi này sẽ thể

hiện lại đúng nội dung mà trang báo bên phát đã phát đi

- Ngày nay với trang thiết bị hiện đại hơn nên công việc tổ chức in báo tại nhiều địa điểm trên cả nước được tiến hành hầu như đồng thời, sau khi đã hoàn chỉnh khuôn báo

Hiện nay nước ta đã in báo Nhân dân ở nhiều nơi như: Hà nội, TP Hồ chí Minh,

- Motor đọc: Điều khiển trục ép giấy và trục mang giấy

- Trục ép giấy và trục mang giấy: Đưa tài liệu vào trong máy

- Đèn huỳng quang: phát sáng soi nội dung tài liệu

- Gương phản xạ và thấu kính: Tập trung hình ảnh của tài liệu vào CCD

- Bộ cảm biến hình ảnh CCD: Thực hiện biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện

- Biến đổi A/D: Thực hiện biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số có các bit nối tiếp & biến đổi S/P: Thực hiện biến đổi tín hiệu số có các bit nối tiếp thành tín hiệu

số có các bit song song

2.3.2.2 Phần ghi :

Có nhiệm vụ biến đổi các tín hiệu điện thu được thành hình ảnh thực hiện các thao tác in lại dữ liệu hình ảnh Bao gồm các bộ phận sau:

- Motor ghi: Điều khiển trục ép giấy và trục mang giấy

- Điều khiển đầu từ: Căn cứ dữ liệu từ điều khiển viết đưa tới để điều khiển đầu

- Điều khiển đọc: Điều khiển các bộ phận ở phần đọc làm việc và nhận tín hiệu

từ phần đọc đưa tới bộ nhớ RAM

- Điều khiển đóng nguồn cho các motor

- Điều khiển viết: Lấy dữ liệu từ bộ nhớ RAM đưa tới điều khiển đầu từ

- RAM: Ghi nhớ các dữ liệu khi đoc, khi thu

- ROM: Ghi nhớ chương trình hoạt động của máy FAX

- Điều khiển modem: Điề khiể modem thực hiện biến đổi D/A khi phát, biến đổi A/D khi thu

- Điều khiển truyền dữ liệu: Thực hiện truyền dữ liệu từ RAM tới modem khi phát, truyền dữ liệu từ modem tới RAM khi khi thu,

- Điều khiển khác: Nhận các tác động từ các cơ cấu bổ trợ đưa vào CPU

2.3.2.4 Các khối hỗ trợ :

Nguồn cung cấp: có nhiệm vụ biến đổi nguồn điện công nghiệp 220 v thành nguồn điện 1 chiều có các mức điện áp 5v để cung cấp cho hệ thống xử lý trung tâm & các bộ phận khác, 12v để cung cấp cho motor làm việc

Bàn điều khiển: Có nhiệm vụ mà thông qua đó người sử dụng phát tín hiệu gọi, cài đặt chương trình thu – phát – sao chép, cài đặt hô hiệu

Bộ cảm biến: Có nhiệm vụ phát hiện khi có bức facsimile cần phát đưa vào máy facsimile

Modem: Có nhiệm vụ biến đổi dữ liệu hình ảnh từ tín hiệu số dữ liệu hình ảnh thành tín hiệu tương tự dữ liệu hình ảnh khi thực hiện phát bức facsimile & biến đổi tín hiệu tương tự dữ liệu hình ảnh thành tín hiệu số dữ liệu hình ảnh khi thực hiện thu bức facsimile

NCU: Khối điều khiển đường dây có nhiệm vụ: Thực hiện nối máy facsimile với đường dây điện thoại công cộng (PSTN) Khi tiến hành thu- phát bức facsimile, thực hiện nối máy điện thoại (tách máy facsimile ra khỏi đường dây) với đường dây khi tiến hành đàm thoại

2.4 Luồng tín hiệu ảnh gửi (phát ) bức Facsimile:

2.4.1 Sơ đồ khối mô tả hoạt động của quá trình truyền dẫn:

Hình 2.2: Sơ đồ khối mô tả nguyên lý hoạt động của khối phát

2.4.2 Nguyên lý hoạt động :

Đặt úp tài liệu vào khay đựng giấy, ấn số thuê bao bị gọi, ấn star, bộ cảm biến phát hiện có yêu cầu phát bức FAX, thông báo cho bộ điều khiển khác, bộ điều khiển khác thông báo cho CPU, CPU chuyển lệnh cho bộ điều khiển đọc làm việc, điều khiển motor đóng nguồn cho motor đọc làm việc, điều khiển trục ép giấy, lăn giấy đưa tài liệu vào trong máy và đóng nguồn cho đèn huỳnh quang sáng Ánh sáng từ đèn huỳnh quang chiếu vào tài liệu phản ánh độ sáng, tối của nội dung tài liệu thông qua gương phản xạ và thấu kính đến bộ cảm biến hình ảnh CCD Bộ cảm biến hình ảnh CCD thực hiện biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện hình ảnh tương ứng, với tín hiệu Analog có biên độ điện áp đỉnh khoảng 1V Tín hiệu tại đầu ra của bộ cảm biến được đưa đến bộ khuếch đại điện áp để nâng cao mức điện có mức điện áp đỉnh ra xấp

xỉ 5V Sau đó tín hiệu đi qua bộ biến đổi A/D để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số là chuỗi bít nhị phân nối tiếp, chuỗi bít này được đưa qua bộ biến đổi nối