(C) 1998 by Евграфов Слава Music by Andrew Fer 1. МОДЕМЫ 1.1. Понятие DCE и DTE С точки зрения теории телекоммуника- ции оборудование, участвующее в образова- нии каналов и систем передачи данных, раз- деляют на: - терминальное (DTE- Data Terminal Equipment) - коммуникационное (DCE - Data Communication Equipment). В отечественной терминологии DTE - ООД (оконечное оборудование данных), а DCE - АПД (аппаратура передачи данных). К DTE относятся: ЭВМ, удаленные тер- миналы, любое устройство, предназначенное для приема или посылки данных по последо- вательному интерфейсу или последовательно- му каналу передачи. DCE - связное оборудование, позво- ляющее упростить последовательную переда- чу, например: модем. Из-за высокой интеграции ВТ часто DTE и DCE совмещают. На сегодняшнее время это деление у с л о в н о. При передаче информации выделяют оп- ределенный класс сигналов, например: сиг- налы TD и RD. TD - данные, передаваемые последова- тельно от терминального оборудования к связному RD - данные, принимаемые терминальным оборудованием от связного. Вторая пара сигналов: RTS и CTS. Это сигналы квитирования, они обеспечивают ус- тановление связи между терминальным и связным оборудованием. Активным уровнем сигнала RTS терминальное оборудование ука- зывает на то, что оно требует посылки дан- ных к связному оборудованию. Активным уровнем СTS связное оборудование указывает на готовность воспринимать данные от тер- минального оборудования. Обмен данными осуществляется в соот- ветствии с определенным алгоритмом (набо- ром правил), который называется ПРОТОКО- ЛОМ. Один из примеров связи - связь через интерфейс RS232, содержащий разъемы для обеспечения соединения в соответствии с сигналами TD, RD, RTS, CTS. По этой причи- не связь через интерфейс RS232 называется связью по протоколу RTS/CTS. Разъемы также содержат выводы, соответствующие сигналам синхронизации: TC, RC. TC - сигнал синхронизации передатчи- ков или терминального оборудования RC - сигнал синхронизации приемников (связного оборудования). 1.2 Классификация модемов. МОДЕМ - как связное оборудование осу- ществляет взаимодействие с терминальным оборудованием в соответствии со всеми пе- речисленными сигналами. Различают для комутируемых сетей и с п е ц и а л ь н ы х (X.25); H a y e s - совместимые и нет ; поддерживающие с к о р о с т н ы е п р о т о к о л ы и нет; имеющие дополнительные с е р в и с - н ы е функции и нет. в с т р о е н н ы й и в н е ш н и й модемы; Работа модемов осуществляется на те- лефонных линиях, которые разделяются на коммутируемые (обычные телефонные) и не- коммутируемые (выделенные)линии. Некомму- тируемые линии - это линии жесткого соеди- нения, связь есть всегда. В общем случае линии могут быть: 1. Симплексные (передача идет в одну сторону). 2. Полудуплексные (переменная переда- ча в одну и другую сторону). 3. Дуплексные (одновременная передача в различных направлениях). Модем осуществляет преобразование дискретного сигнала в аналоговый и наобо- рот, частотную корреляцию сигнала, обеспе- чивает помехозащищенность сигнала (т.е. исправление ошибок). В модеме могут быть реализованы раз- личные процедуры преобразования дискретных и аналоговых сигналов. Модемы так же под- держивают различные режимы обмена информа- циеей с DTE. Модем является интеллектуаль- ным устройством, которым управляют посред- ством специальных кодов(представленных для пользователя набором команд). В качестве международного стандарта принят набор так называемых AT-команд, который впервые был предложен фирмой Hayes Mikrocomputer Produkt. По этому этот набор сейчас и на- зывается H a y e s - команды или АТ - сов- местимый. Благодаря активизации определенных команд модем обеспечивает функционирова- ние, реализующее заданный протокол V21, V22, ... , а также помехозащищенные и компрессионные протокоы типа MNP ( версии 1-10 ), стандартный MNP-5 и V.42bis. В модеме могут быть реализованы функции обеспечивающие факсимильную связь. Факсимильная связь реализуется в соответ- ствие с протоколами: V27 ter - 2400 бод; V29 - 9600 бод. Факсимильная аппаратура работает в различных стандартах, определяемых группа- ми: гр.1 гр.2 гр.3 Внутри группы может быть реализовано деле- ние на классы. На сегодняшний день стан- дартом является группа G3 класса 1 или 2 (class). Классы 1 и 2 отличаются протоко- лами обмена между DTE и DCE. Переключение модема в режимах Fax реализуется через AT-команды. Управление модемом в Fax-режиме осу- ществляется благодаря определенному набору команд аналогичных AT-командам. Единого стандарта наборов команд для работы в ре- жиме Fax еще нет. Модемы реализующие фак- симильную связь, в своих кодах, обычно содержат символы SR 96 24: Send -посылает: Reсeive -принимает: 96 -на 9600: 24 -на 2400. Кроме функций режима Fax, современный класс модемов может реализовать функции связи со сканером. Для этого на плате мо- дема помещают отдельный узел. Модемы могут оснащаться приставкой Voice, которая реализует функции автоот- ветчика. Голосовое сообщение преобразуется в цифровые коды и в этом виде хранится на винчестере. Модемы последних серий снабжаются устройством автоматического определителя номера ( АОН ), позволяющим осуществлять связь только с различными абонентами. Одним из лучших на сегодняшний день является модем фирмы ZIXEL. Встроенный - устанавливается в сис- темный слот (разъемы, находящиеся в компь- ютере). Внешний - подключается к последо- вательному порту. 1.3. Структура модема. Обобщенная структура модема может быть представлена двумя блоками: модулятор и демодулятор. В соответствие с тактовыми импульсами Sr, формируемыми тактовым гене- ратором ТГ, на вход модема ( на блок моду- ляции М ) подается дискретный сигнал Т, который осуществляет модуляцию несущей частоты, формируемой генератором низкой частоты (ГНЧ). Модулируемый сигнал прохо- дит через полосовой фильтр (ПФ), обеспечи- вая согласование с НК, и поступает в блок демодуляции. На входе демодулятора ПФ обеспечивает частотное согласование сигна- ла с оборудованием. В блоке ДМ сигнал де- модулируется, определяется его частота и и момент синхронизации. В блоке С сигнал синхронизируется. Сформированная синхрнизатором после- довательность синхроимпульсов подается на устройство регистрации Р, которое обеспе- чивает формирование импульсов заданной формы. После демодулятора сигнал поступает к DTE. В процессе функционирования модема полезно контролировать его состояние. Сос- тояние контролируется по основным сигна- лам. Для внешних модемов эти состояния отображаются на специальном табло. 1.4. Функции и команды модема 1) Синхронизация; 2) Функциональная структура состояний модема; 3) Команды модема. 1.4.1 Синхронизация. Коммуникационное оборудование должно быть синхронизировано, потому как в устройствах одновременно должны происхо- дить соответствующие события. Практически синхронизация сводится к тому, что момент начала и конца события, а также период следования должны быть определены. В ос- новном при передаче импульсных последова- тельностей (ИП) момент начала не известен. Известен только период следования и дли- тельность импульса. Для таких ИП процесс синхронизации называется тактовой синхро- низацией. Одноименность событий называется син- фазностью. Те 2 одноименных события насту- пают одновременно. События могут быть синхронными, но не синфазными, и не могут быть синфазными, но не синхронными. Учитывая, что поток данных между ин- формационным оборудованием может быть: - Собственно данные ( Информация, сообщения ); - Специальные символы ( сигналы отсчета времени ). В любой выборке в передаваемом потоке должна быть сосредоточена информация, поз- воляющая определить начало передачи соб- ственно данных. Один из путей это включе- ния в поток данных специальных импульсов тактовой синхронизации Si. Взависимости от метода передачи так- тового синхросигнала выделяют: 1) Устройства, в которые сигналы Si передаются независимо от информационных символов путем выделения специального ка- нала синхронизации. Такие сигналы назы- ваются пилот сигналами. Их достоинство заключается в том, что Si передается вне информационной последовательности. Недос- таток - наличие дополнительной линии. 2) Устройства, в которых Si передают- ся по основному каналу. При этом Si пере- даются среди информационных символов. 3) Устройства, в которых считается, что Si передаются по основному каналу, при этом дополнительные импульсы не включаются в информационную последовательность, а мо- менты синхронизации определяются непосред- ственно из данных путем фиксации при демо- дуляции моментов начала и конца передачи. В зависимости от того, как распола- гаются Si на кодовой информационной после- довательности и как реализован алгоритм их обработки и синхронизации приемника разли- чают асинхронную и синхронную передачу. А с и н х р о н н а я паредача более эфективна при зашумленых каналах. По этому они в основном и используются. Основным признаком асинхронной передачи является то, что Si являются импульсы, обрамляющие каждый из элементов кодовой последователь- ности. При с и н х р о н н о й передаче ин- формация передается блоками и блок обрам- ляется специальными старт-стоповыми симво- лами. Синхронная передача позволяет повы- сить скорость передачи для тех же физичес- ких линий связи. Синхронные модемы исполь- зуются при построении высокоскоростных се- тей порядка 64 - 128 кбод, в частности для построения сетей Х-25. 1.5. Структура команд и регистров. АТ __ __ __ __ А-Z - основные ; &A-&Z - дополнитель- ные ; %A-%Z -вспомогательные; S0 - S20 ( S0 - S99) - регистры Общее описание команд Hayes'a Все команды надо начинать префиксом AT (или At, aT, at) и заканчивать <CR>. Существует несколько исключений, которые будут описаны ниже. Все вводимые данные передаются эхом обратно в компьютер (тер- минал). Модем автоматически настраивает свою скорость передачи данных и формат знака к параметрам терминала. Чтобы изме- нить скорость обмена, надо определить ее в командной строке завершенной <CR> на тер- минале. Модем дает согласие на введенное изменение и отвечает OK. Команды можно объединять в командную сторку, для улучше- ния ясности в командную строку можно вво- дить пробелы, тире и т.п.: AT DP 8W (044) 430-49-00, легче прочитать и понять чем ATDP8W0444304900. Командная строка может содержать не более 40 символов, исключая пробелы и пре- фикс AT. В случае, если строка длиннее 40 символов, модем возвращает ответ ERROR и игнорирует командную строку. Редактирова- ние ошибочных символов командной строки осуществляется с помощью клавиши <Backspase>. На все правильно введенные и исполненные команды модем отвечает OK. Мо- дем может быть настроен на передачу ответа в форме цифрового кода (удобно для прог- раммного обслуживания модема). Каждый от- вет является одно- или двузначным кодом. После включения модем (как правило) настроен на передачу ответа в символьном виде. Основной набор команд AT - начало (префикс) командной стро- ки. После получения этой команды модем ав- томатически подстраивает скорость передачи и формат знака к параметрам терминала. Модем содержит три типа памяти: ROM, RAM, NVRAM 1.6. Работа с AT-командами. (Dialing ATD) 1. Команда ATD. Задание префиксов, суффиксов: ATDT, ATDP. Ds - автоматический набор номера. С параметром Т - тональный набор, с параметром P - цифровой набор. После этого идет номер вызываемого абонента. В состав номера могут входить специальные символы, к ним относятся: "," ";" "!" "S" "R" "W". После получения этой команды модем начинает набор номера и при получении свя- зи переходит в режим передачи. Команда состоит из телефонного номера, в состав которого могут входить следующие управ- ляющие параметры: s = P - импульсно-цифровой набор обозначает, что цифры телефонного номера, идущие после символа P, модем должен наби- рать импульсно (используются символы 0-9 ). s = T - тональный набор обозначает, что цифры телефонного номера, идущие после символа T, модем должен набирать частотой (разрашено использовать символы 0-9, A-D, * а также #). s = , - обозначает перерыв перед на- бором следующей цифры (2s). s = ; - если применяется как послед- ний знак в командной строке, то модем пос- ле набора номера переходит в командный ре- жим работы. s = @ - модем ожидает 5-секундной ти- шины на линии, если она не появится в те- чении 30s (содержимое регистра S7), модем отключается, и отвечает NO ANSWER. s = ! - если знак ! стоит перед зна- ками последовательности набора, модем пе- реходит в состояние ON HOOK (кладет труб- ку) на 0,5s, а затем снова перейдет в сос- тояние OFF HOOK (снимает трубку). s = S - модем набирает телефонный но- мер записанный в памяти EEROM. s = R - при записи как последний сим- вол в командной строке, устанавливает мо- дем после набора номера в режим "answer", но только в том случае, если модем звонит к модему "originate". s = W - модем ожидает ответ станции (длинный гудок) перед дальнейшим набором телефонного номера (например выход на ав- томатическую междугороднюю связь). Пример: ATDP 8W 2213343 - дождаться гудка после набора 8 ATDP 8W 035-3331122 ATDP 8W 0,95-333-11-23 - сделать пузу после 0 ATDT 9,P2213343 - набрать 9 тонально, сделать паузу и остальное наби- рать импульсно, пробелы и "-" игнорируют- ся. "W" - перед набором следующей цифры ожидает длинный гудок. "," - перерыв, пауза перед набором следующей цифры (длительность 2 сек., ре- гистр S8) ";" - если это последний знак в ко- мандной строке, то после набора номера мо- дем переходит в командный режим. "!" - если стоит перед номером, то модем сначала переходит в режим "кладет трубку" на 0.5 - 1 сек, а затем начинает набор номера.( ATDP !2213344 ) "S" - номер из памяти (AT Z2=2213344 ATDP S=2). "R" - если идет последним символом в командной строке, то после набора номера модем переходит в режим "ответ". 1.7. Настройка режимов работы модема. 1.7.1. Настройка команд V,X. AT V0 - ответ выдается в цифровом ви- де. AT V1 - ответ модемом дается в сим- вольном виде. 1.7.2. Выбор наилучших значений для регистров S6, S7, S8, S9, S10. Формат для установки регистров: AT S7=150 - записать в регистр; AT S7? - прочитать на дисплее состояние регистра. S0 - число звонков, после которых мо- дем поднимает трубку, S0=0 - счетчик звонков выключен. S6 - это время ожидания до набора (2 сек). Регистр устанавливает паузу между отсоединением модема и началом набора сле- дующего номера (для Х2 и Х4 эти значения игнорируются). S7 - после набора номера модем должен ожидать некоторое время появления несущей, оно задается в этом регистре. Если модем плохо определяет сигнал "занято", то время ожидания надо задавать меньше. Но надо учитывать то, что если вызываемый модем отвечает на третий звонок, а в S7 = 5 сек., то вызываемый модем снимет трубку, а наш модем ее положит. С другой стороны, если в регистре установить очень большое значение (например, 3 мин.), то модем бу- дет ждать 3 минуты после набора номера прежде, чем положит трубку. Оптимальным считается: для внутригородского - 20-40 сек. для междугороднего - 40-70 сек. для международнего - 40-180 сек. __________________________________________ Продолжение следует...