第2章-数据通信基础与网络互联ppt课件.ppt

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1、数据通信基础与网络互联第二章主要内容2.1总线的基本概念2.2数字通信系统简介2.3网络拓扑2.4传输介质2.5介质访问控制方式2.6数据交换技术2.7差错控制2.8网络互连数据编码信号传输方式网络通信方式网络同步方式23主要内容2.1总线的基本概念2.2数字通信系统简介2.3网络拓扑2.4传输介质2.5介质访问控制方式2.6数据交换技术2.7差错控制2.8网络互连现场总线是低层控制网络现场总线是企业的底层数字通信网络，是连接微机化仪表的开放系统。42.1总线的基本概念总线与总线段从广义来说．总线就是传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作方式。一组设

2、备通过总线连在一起称为“总线段”(bussegment)。可以通过总线段相互连接把多个总线段连接成一个网络系统。总线主设备可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”(busmaster)。也就是说，主设具备在总线上主动发起通信的能力，又称命令者。总线从设备不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(busslaver)，也称基本设备。5控制信号总线上的控制信号通常有三种类型:总线协议(busprotocol)管理主、从设备使用总线的一套规则称为“总线协议”。这是一套事先规定的、必须共同遵守的规约。1、控制连在总线上的设备

3、2、改变总线操作的方式3、表明地址和数据的含义设备清零、初始化、启动和停止选择数据字段的宽度和字节指定某一地址空间6总线操作的基本内容总线操作总线上命令者与响应者之间的连结——数据传送——脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。通信请求通信请求是由总线上某一设备向另一设备发出的请求信号，要求后者给予注意并进行某种服务。它们有可能要求传送数据也有可能要求完成某种动作。“脱开”(disconnect)是指完成数据传送操作以后，命令者断开与响应者的连接。命令者可以在做完一次或多次总线操作后放弃总线占有权。7总线操作的基本内容寻

4、址寻址过程是命令者与一个或多个从设备建立起联系的一种总线操作。通常有以下三种寻址方式：1、物理寻址——用于选择某一总线段上某一特定位置的从设备作为响应者2、逻辑寻址——用于指定存储单元的某一个通用区，而并不顾及这些存储单元在设备中的物理分布3、广播寻址——广播寻址用于选择多个响应者。8总线操作的基本内容总线仲裁总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。以避免总线在传送信息的操作过程中有可能发生的“冲突”（Conflict）。当前的总线主设备叫做“命令者”(commander)。9同步系统在大多数同步总线系统中，定时时钟信号是由系统统一提供的。总线状态的改变

5、只出现在时钟的固定时刻。异步系统异步总线系统中，命令者发出选通定时信号表明总线上的信息有效，响应者回送一个应答定时信号。命令者收到该应答信号后，证实响应者确实进行了响应。这一过程叫做“握手”(handshake)。通信定时总线操作用“定时”信号进行同步。定时信号用于指明总线上的数据和地址在什么时刻是有效的。有异步和同步两种。10总线操作的基本内容出错检测在总线上传送信息时会因噪声和串扰而出错，因此在高性能总线中设有出错码产生和校验机构，以实现传送过程的出错检测。11容错备在总线上传送信息出错时，必须提高系统的重配置能力。1、硬件结构连接；2、利用软件减少故障对系统的影

6、响；3、备用路径1213主要内容2.1总线的基本概念2.2数字通信系统简介2.3网络拓扑2.4传输介质2.5介质访问控制方式2.6数据交换技术2.7差错控制2.8网络互连2.2通信系统简介信息源信息接收者发送设备接收设备传输介质14数据编码1、模拟数据编码2、数字数据编码计算机网络系统的通信任务是传送数据或数据化的传息：例如：11010010数据编码是指通信系统中以何种物理信号的形式来表达数据：15一、数字数据编码16差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”电平变化代表“l”，不变化代表“0”。17曼彻斯特编码(ManchesterEncoding)在曼彻斯持编

7、码中，时间被划分为等间隔的小段。其中每小段代表一个比特。每一小段时间本身又分为两半，前半个时间段所传信号是该时间段传送比特值的反码，后半个时间段传送的是比特值本身。数据时钟曼彻斯特编码100101118二、模拟数据编码——调幅幅度键控ASK中，载波信号的幅度随着调制信号而变化，而载波信号的频率、相位不变。例如在二进制数字信号调制后波形的时域表达式对应SA=anA*coswct，an=0，SA=0代表0，an=1，SA波形代表1。三种模拟数据编码调幅后的信号波形19二、模拟数据编码——调频频移键控FSK中，载波信号的频率随着调制信号而变化，而载波信号的