局域通信 課堂筆記(二)

1、傳輸模式

? 串行(Serial)

? 異步(Asynchronous) 傳輸可以在任意時(shí)間發(fā)生

? ? 兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)之間可以有任意的時(shí)延

? 同步( Synchronous)傳輸可以連續(xù)發(fā)生

? ?需事先約定有效數(shù)據(jù)的位置,兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)之間沒有間隔(gap)

? 等時(shí)(Isochronous)傳輸在常規(guī)間隔(intervals)發(fā)生

? ?兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)之間有固定的(fixed)間隔(gap)

? 并行(Parallel ):多位同時(shí)傳輸

2沮翔、多比特下的端序

?端

?內(nèi)存存儲以低地址為端

?網(wǎng)絡(luò)通信以零時(shí)刻為端

?大端與小端

?大端:大數(shù)在端

?小端:小數(shù)在端

?字節(jié)與位的端序可能不同

3. 異步通信標(biāo)準(zhǔn)? ??RS-232

通信標(biāo)準(zhǔn)

? 目的

? 使客戶從不同供應(yīng)商購買的發(fā)送和接收硬件正確工作

? 通信系統(tǒng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化

??為確保不同的供應(yīng)商構(gòu)建的通信硬件將實(shí)現(xiàn)互操作啥容,由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)制作一個(gè)特定的標(biāo)準(zhǔn)秕磷,即EIA標(biāo)準(zhǔn)RS-232-C诵闭,通常縮寫為RS-232澎嚣。

RS-232

? RS-232是一個(gè)用于計(jì)算機(jī)疏尿、調(diào)制解調(diào)器或ASCII終端之間的串行異步通信標(biāo)準(zhǔn)

? 開始位(start bit),數(shù)據(jù)單元易桃,結(jié)束位(stop bit)褥琐,緊跟著一個(gè)長度至少一位的空閑期(idle period)

? 發(fā)送每個(gè)位使用的時(shí)間相同,接收方嚴(yán)格按照時(shí)間片順序完成數(shù)據(jù)接收晤郑,直到完結(jié)束位為止

? 電氣特性

? 連線長度不能太長:小于50ft

? 電壓范圍:-15V ~ +15V

? 線路編碼:負(fù)電壓表示1敌呈,正電壓表示0

4、帶寬

? 傳統(tǒng)定義:某個(gè)信號具有的頻帶寬度

? 新定義:一個(gè)信號的帶寬是指該信號的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍造寝。

? 特定信號通常由許多不同的頻率成分組成磕洪。

? 對于數(shù)字信道,“帶寬”是指在信道上能夠傳送的數(shù)字信號的速率匹舞,即數(shù)據(jù)率或比特率褐鸥,單位是b/s或bps线脚。

? 根據(jù)香農(nóng)理論赐稽,因?yàn)閹挻頂?shù)字信號的發(fā)送速率叫榕,因此,帶寬有時(shí)也稱為吞吐量

? 帶寬單位

? 帶寬的單位是波特姊舵,用cycles per second或Hertz度量晰绎,僅在二進(jìn)制環(huán)境下為bps。

? 波特率:傳輸硬件介質(zhì)中信號變化的速率括丁,

? 真正的硬件不能瞬間改變電壓荞下。

? 各傳輸系統(tǒng)具有有限的帶寬。

? 波特率是接口傳輸(發(fā)送/接收)位的速率史飞,碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率尖昏,波形速率或符號速率。

5构资、兩個(gè)重要的通信理論

? ? ?奈氏定理和香農(nóng)定理

? 奈氏定理:硬件帶寬與理論最大數(shù)據(jù)發(fā)送速率間關(guān)系

? 如果傳輸系統(tǒng)使用個(gè)可能的電壓值抽诉,帶寬為??(半個(gè)周期),則最大數(shù)據(jù)速率?? = 2?? log2 ??(單位:bps)

? 信息論吐绵,特別是通訊與信號處理學(xué)科中的一個(gè)重要基本結(jié)論迹淌。

? 如果信號是帶限的,并且采樣頻率大于信號帶寬的2倍己单,那么唉窃,原來的連續(xù)信號可以從采樣樣本中完全重建出來。

? 香農(nóng)定理擴(kuò)展了奈奎斯特定理

? 引入噪聲的傳輸系統(tǒng)可以達(dá)到的最大數(shù)據(jù)速率為

C=B\log_2 (1+\frac{S}{N}  )

其中纹笼, ?? 為信道容量的有效上限(單位為:bps纹份,位每秒),??為硬件帶寬允乐,??是平均信號功率矮嫉, ??是平均噪聲功率。

?兩大定理的比較

??奈奎斯特定理鼓勵(lì)工程師們探討如何對信號進(jìn)行位編碼牍疏,因?yàn)橐粋€(gè)聰明的編碼允許單位時(shí)間傳遞更多位蠢笋。

?香農(nóng)定理則告訴工程師再多的巧妙編碼也難以克服限制實(shí)際通信系統(tǒng)中每秒可傳輸位數(shù)目的物理定律。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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