01 сентября 2000

Программирование

                                         
        ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ        
         НА КОМПЬЮТЕРЕ         
                                         
(С) Мг.Beeper/Last Masters               
-----------------------------------------
   Передача  данных - очень широкое поня-
тие,  охватывающее весь процесс транспор-
тировки информации (с помощь компьютерной
техники)  из  одного пункта в другой. Для
того,  чтобы  два  или  более компьютеров
могли  обмениваться  данными между собой,
необходимо установить ряд правил, которым
они  должны  следовать.  Эти правила, или
как  их еще называют, интерфейсы и прото-
колы,  определяют электрические, физичес-
кие и функциональные характеристики линий
связи.                                   
   Можно  выделить  два  наиболее  важных
класса интерфейсов: параллельные и после-
довательные. Параллельные характеризуются
одновременной передачей нескольких бит по
отдельным  линиям  связи. Их преимущество
заключается  в  высокой скорости передачи
информации.  Используются они, как прави-
ло,  для  внутренней или местной передачи
данных.  Параллельная  связь используется
для  передачи информации внутри компьюте-
ра.  Типичными параллельными интерфейсами
являются  внутренние шины компьютера, ис-
пользуемые для передачи адресов и данных.
Параллельные интерфейсы часто используют-
ся  для  связи с быстродействующими печа-
тающими устройствами, как правило, на не-
больших расстояниях (2-3м).              
   Многие  устройства передают информацию
последовательно, т.е. по одному биту. Для
передачи  используется линия связи, кото-
рая  может находится в одном из двух воз-
можных   состояний:  состояние  "посылки"
(MARK), которое определяет передачу уров-
ня логической единицы и состояния "паузы"
(SPACE),   которое   определяет  передачу
уровня логического нуля. Такой физической
линией  связи может быть обычная двухпро-
водная линия, наличие потенциала или тока
определенной  величины в которой соответ-
ствует  одному  из  состояний.  Это может
быть   телефонный  или  радиоканал,  сос-
тоянием  которого  соответствует передача
сигнала  определенной  частоты. Например,
"1"-1000 Гц, "0"-2000 Гц.                
   Наиболее  распостраненным режимом пос-
ледовательной  передачи  данных  является
асинхронный.  Он характеризуется тем, что
перед   каждым  словом  (кодом),  имеющим
обычно  длинну  от  5 до 8 информационных
битов,  передается  стартовый бит, равный
"0" - "пауза", а после информационных би-
тов  - один или несколько стоповых битов,
равных  "1" - "посылок". Между словами по
линии  связи постоянно передаются "посыл-
ки"  (т.е. стоповые биты). Вследствии то-
го, что каждое передаваемое слово ограни-
чено   стартовыми   и  стоповыми  битами,
приемное  устройство,  принимая очередное
слово,  каждый раз синхронизируется зано-
во. Благодаря этому получаются неодинако-
вые интервалы межды словами.             
   Данные  поступают в канал связи, начи-
ная с младшего значащего разряда и завер-
шаются  передачей старшего значащего раз-
ряда.  После передачи последнего информа-
ционного  бита может передаваться так на-
зываемый  бит паритета или четности. Зна-
чение  бита  паритета для каждого переда-
ваемого слова выбирается таким, чтобы об-
щее  количество единиц в слове, расширен-
ном  этим дополнительным битом, было чет-
ным  (EVEN) или нечетным (ODD). Использо-
вание  бита  паритета позволяет проверить
каждое  принимаемое слово. Если при пере-
даче  произошел  сбой и бит, составляющий
слово был принят неверно, то проверка па-
ритета  покажет  наличие  ошибки.  Длинна
слова  данных, тип паритета и минимальное
число  стоповых  битов, допускаемых между
словами  (один, полтора или два) меняются
от системы к системе в широких пределах. 
   Скорость передачи измеряется в бодах и
битах в секунду. Бод - это число дискрет-
ных состояний линии за одну секунду. Если
в любой момент времени может быть одно из
двух возможных состояний, то обе скорости
совпадают. Для рассматриваемой последова-
тельной связи эти термины равнозначны.   
   При  организации передачи данных важен
выбор процедуры, регулирующей процесс об-
мена данными. Выбор процедуры определяет-
ся возможностями аппаратных средств обме-
на  данными  и количеством линий, которое
можно использовать для соединения устрой-
ств. Наиболее часто используются процеду-
ры  дуплексного и полудуплексного обмена.
При дуплексном обмене приемник и передат-
чик  могут  одновременно  передавать друг
другу данные. В режиме полудуплекса пере-
датчик  и  приемник  не  могут передавать
данные  одновременно, поэтому передают их
друг  другу  по  очереди.  В таком случае
процедура обмена регулируется специальны-
ми управляющими линиями или передаваемыми
по  одной линии специальными управляющими
кодами "прием/передача".                 
   Следует отметить, что способу последо-
вательной  передачи  информации более 150
лет.  Он  был применен уже в 1866 году на
первой межконтинентальной телеграфной ли-
нии  связи  между  Европой и Америкой и с
того времени дошел до нас почти без изме-
нений.  Термины: "старший бит", "стоповый
бит", "скорость передачи в бодах" - унас-
ледованы  от  той ренней техники передачи
данных.  Именем  Эмиля  Бодо (1845-1903),
французского  изобретателя  первой телег-
рафной  системы, основанной на последова-
тельной  передаче и использующей пятибит-
ный  код, названы широко распространенный
телегафный код и единица скорости переда-
чи  информации.  До  сих  пор повсеместно
распространены  механические  телеграфные
аппараты, использующие  код Бодо и старт-
стопный  обмен. И в основу редиолюбитель-
ского  телетайпа (RTTY) также положен пя-
тибитный  телеграфный код и старт-стопный
протокол со скоростью 45,45 Бод.         
   Развитие  компьютерной техники привело
к   необходимости  использования  способа
последовательной  передачи для обмена ин-
формацией  между компьютерными системами.
Однако  простейшего  телеграфного  кода и
протокола оказалось явно недостаточно из-
за  того, что пятибитный код не позволяет
закодировать  все  необходимые  символы и
знаки и из-за того, что протокол не обес-
печивает  управление процессом связи. По-
явление устройств обмена данными по теле-
фонным  линиям  -  модемов  - потребовало
разработки   стандартов   на   интерфейсы
компьютерной связи. Стандартный интерфейс
V.24 принят Международным консультативным
комитетом  телефонии и телеграфии (МККТТ)
и  с ним полностью согласуются националь-
ные стандарты RS-232 (США) и С2 (СНГ).   
   Этому  стандарту соответсвуют большин-
ство компьютерных систем последовательной
передачи  данных.  Интерфейс обеспечивает
передачу  данных по несимметричным линиям
связи на относительно  небольшие расстоя-
ния (десятки и сотни метров) с невысокими
скоростями (до 20000 Бод). Интерфейс V.24
используется для подключения периферийных
устройств:  модемов, печатающих устройств
и т.д.