ЭТОТ РАЗДЕЛ ВЕДЕТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КООПЕРАТИВ "ПЛЮС", СПЕЦИАЛИЗИРУЮЩИЙСЯ В ВОПРОСАХ АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИНКЛЕР-СОВМЕСТИМЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПЕРИФЕРИЙНЫХ

УСТРОЙСТВ 127566, МОСКВА И-566, НТК "ПЛЮС"

В течение последнего года и НТК "Плюс" и НТК "ИНФОРКОМ" получили десятки писем от читателей с просьбой рассказать о модемах. Сегодня мы выполняем эту просьбу и даем описание простейшего устройства этого типа.

Распечатку программной поддержки с шестнадцатиричным загрузчиком и контрольными суммами мы приведем в следующем выпуске.

ZX MODEM

С тех пор, как компьютеры вошли в нашу жизнь, мы не перестаем слышать о таком их великом достоинстве, как возможность устанавливать связь, обмениваться информацией, пользоваться удаленными банками данных и т.п. Например, эта страшная история о том, как компьютеры между собой играют в шахматы по телефону, а хозяева недоумевают по поводу огромных счетов за телефон или перерасхода электроэнергии. Или, что еще страшнее, как с домашнего компьютера ребенок по телефону соединяется с центральным компьютером оборонного ведомства и, думая, что играет в компьютерную войну, начинает настоящую Третью Мировую. Тем не менее, вот уже несколько месяцев или даже лет Вы владеете компьютером, а никакой связи почему-то не устанавливается, и вообще ничего страшного не происходит. А все потому, что Ваш компьютер до сих пор не оборудован модемом. Что такое модем? Если Вы в курсе дела, то следующие несколько абзацев Вам будут неинтересны.

Как Вы знаете, информация в компьютерах передается в двоичном виде, т.е. 0 или 1. Это означает, что по проводникам проходят прямоугольные импульсы.

Чем более прямоугольны и менее синусоидальны эти импульсы, тем шире их частотный спектр, например у прямоугольного импульса частотный спектр бесконечен. Зато конечен и весьма ограничен спектр частот телефонного канала.

По стандарту, принятому во всем мире, один телефонный канал занимает полосу частот от 300 Гц до 3400 Гц, т.е. равную 3100 Гц и сигналы, передаваемые по такому каналу, должны вписываться в эту полосу. Например, этой полосы достаточно для разборчивой передачи человеческой речи.

Если по телефонному каналу передавать сигналы с частотами, выходящими за пределы этой полосы, то они во-первых не дойдут до Вашего абонента, во-вторых в силу несовершенства полосовых фильтров они влезут в соседние телефонные каналы и либо будут мешать чужим абонентам, либо чужие абоненты Вас подслушают, это кому что больше нравится.

Вот для того, чтобы преобразовать компьютерные широкополосные импульсы в посылки подходящие для передачи по телефонному каналу и для обратного преобразования и служат модемы. Модем - словообразование от двух слов - модулятор и демодулятор. Модулятор получает последовательность нулей и единиц и выдает в телефонный канал синусоидальные сигналы звуковых частот, например 1200 Гц для передачи нулей. Демодулятор, соответственно, получает эти сигналы из телефонной линии и передает в память компьютера информацию в двоичном виде.

Разновидностей модема великое множество, и различаются они в основном по сложности и, соответственно, в цене. Самый простой модем, так называемый ручной (неавтоматический и неинтеллектуальный), выполняет описанную выше функцию. Он представляет собой некую коробочку, соединяемую с компьютером обычно с помощью интерфейса RS-232C, который давно уже стал стандартом для связи с модемом. Еще более простой модем типа того, что опубликован в этом номере, обходится и без интерфейса связи. Он соединен непосредственно с шинами компьютера, а весь обмен происходит под управлением специальной программы. Это, конечно, отнимает у компьютера уйму времени и он ничем другим заниматься в это время уже не может, но в некоторых случаях годится и такой модем. Более сложные модемы берут на себя больше функций и меньше отвлекают компьютер. Например, они сами отвечают на вызов, или сами посылают вызов абоненту. Кроме того, модем может иметь возможность набирать номер телефона абонента.

Интеллектуальный модем имеет гораздо больше возможностей. Он имеет стандартизованный набор команд, которые получает от компьютера и выполняет самостоятельно, может иметь буферную память, самотестируется, поддерживает какой-либо протокол связи, настраивается в разные режимы работы, позволяет одновременно передавать и получать информацию и даже одновременно говорить по этому же телефонному каналу с Вашим абонентом. Возможности коммуникаций также сильно зависит и от программного обеспечения, используемого в вашем компьютере. Сильное программное обеспечение поможет Вам добиться удивительных результатов даже при использовании самых примитивных модемов, и связи по отечественным телефонным линиям. От качества телефонной линии сильно зависит достоверность передаваемой информации или время затраченное на передачу при полной достоверности информации. Помеха в линии может исказить передаваемые данные. Поэтому приходится применять какие-либо протоколы обмена. Самое простое и достаточно эффективное средство -передача битов паритета - битов контроля четности или нечетности информации. Бит паритета передается вместе с байтом данных и проверяется на приемной стороне. При несовпадении делается вывод о недостоверности информации. При более сложных протоколах связи поток данных разбивается на пакеты, т.е. части, длиной допустим по 256 байт, подсчитывается контрольная сумма и пакет передается с контрольной суммой в конце. После приема информации вновь подсчитывается контрольная сумма, если она совпадает с переданной, то пакет квитируется, т.е. подтверждается его получение. В противном случае передается требование повторить пакет. Такой же способ применяется например в радиолюбительской пакетной связи. Более сложные протоколы связи занимаются не только обнаружением, но и исправлением ошибок передачи данных с помощью например кодов Хемминга.

В этом номере мы предлагаем Вашему вниманию схему ZX модема. ZX модем подключается непосредственно к шинам вашего Спектрума, без использования промежуточного интерфейса. Кроме аппаратной части необходимо загрузить и запустить программу поддержки ZX модема, написанную в машинных кодах.

ZX модем - так называемый модем прямого включения, т.е. он включается непосредствено в телефонную линию, в отличие от модемов с акустической связью, где информация передается через телефон и микрофон телефонной трубки. При непосредственном включении модема необходимо соблюдать определенные стандарты, принятые в телефонной связи. В схеме ZX модема связь с телефонной линией осуществляется через трансформатор, выполняющий функции гальванической развязки. Тем не менее, остается под вопросом правомерность непосредственного включения в линию без особого разрешения предприятия связи. Надеемся, что Вы не столкнетесь с трудностями в этом вопросе. В любом случае, ничто не помешает Вам передавать Ваши данные по двухпроводной линии любой длины, связывающей Ваш модем с модемом Вашего абонента.

Схема ZX модема приведена на рис. 1. На рис. 2 изображена печатная плата. Если у Вас есть такая возможность, то можно изготовить печатную плату. В противном случае можно выполнить монтаж проводниками. Из рисунка печатной платы видно, что еще нужно будет установить несколько перемычек.

Трансформатор можно намотать на сердечнике с подходящим сечением, например от трансформатора транзисторного приемника.

Если Ваш Спектрум снабжен разъемом, то можно впаять ответный разъем и на плате модема. Предлагаемая конфигурация разъема расчитана на стыковку с фирменным Спектрумом.

Формат передачи.

Формат передачи и несущей частоты кода ZX MODEMa зависит исключительно от программного обеспечения, так что если будет нужно, его можно сильно изменить новым решением программной поддержки. Это позволит Вам при наличии навыков программирования полностью перестроить ZX модем, в результате чего Вы сможете стыковаться с модемами и компьютерами любого типа. Например, Вы могли бы перегонять тексты, подготовленные дома, на компьютер, установленный у Вас на работе с целью успешного решения производственных задач на дому.

В этом описании приведена программа, которая использует формат передачи от 600 до 1200 бит в секунду в форме: один стартовый бит, 8 битов данных, один бит четности и один столовый бит.

Частота передачи - 1200 Гц для бита единицы и 2400 Гц для нулевого бита.

Программная поддержка.

ZX MODEM пользуется программой в машинных кодах, которая занимает 1730 байтов и начинается с адреса 63000. Она служит для приема и передачи желаемого количества байтов из памяти "Спектрума".

Программа обеспечивает исполнение двух команд.

Первая - TRANSMIT, по ней передается желаемое количество байтов. После этой команды стоит число, которое означает количество байтов, которые будут посылаться (похожа на команду SAVE).

Другая команда - RECIVE, после которой следует адрес, в который должны быть помещены данные. Возможно управление приемом и передачей байтов и из БЕЙСИКа, через функцию DEF FN.

Во время приема ZX MODEM выполняет проверку четности принимаемых байтов и, в случае ошибки, оповещает о числе неправильно принятых байтов.

Технические испытания показывают, что на 100 000 переданных байтов чаще всего появляется не более одной ошибки. Поэтому предлагается передача по частям (по 5 Кбайт) с повторением блока, если возникла ошибка.

Когда наберете программу, которую мы приведем в следующем выпуске, обязательно исполните копию на кассету с помощью команды:

SAVE "modem" CODE 63000,1734

- иначе при возникновении ошибки рискуете остаться ни с чем.

Прежде, чем начнете записывать коды в память, опустите системную переменную RAMTOP командой

CLEAR 62999.

Программа запускается командой

RANDOMIZE USR 63000.

Следует напомнить, что программа написана исключительно для модели SPECTRUM 48K и программа не настраивается.

Проверка работы

Модем подстыкуйте к выходному разъему "Спектрума" и, после того, как считаете программу с кассеты, наберите команду

TRANSMIT 0,100.

Когда нажмете ENTER, начнется пересылка данных, и на модеме загорится зеленый светодиод CTS (Clear to send - готовность пересылки) и красный светодиод DCD (Data carier detect - есть передача данных).

После этой проверки модем можно подсоединить к телефонной линии или с помощью обычной двухпроводной связи соединить с другим модемом.

Модем подключается паралельно телефонному аппарату.

Во время передачи данных переключатель на модеме должен быть включен.

ВНИМАНИЕ!

Имейте в виду, что если после обмена данными переключатель будет включен, то телефонная линия будет все время занята, даже после разрыва связи на телефонном аппарате.

Имейте в виду, что модем должен подключаться и отключаться (подсоединяться и отсоединяться) только когда "Спектрум" отключен от сети, то есть не под напряжением. Это важно и для всех других аппаратных приставок. В противном случае компьютер легко может выйти из строя.

Телефонная связь устанавливается обычным способом, для чего служит телефонный аппарат. После того, как Вы и Ваш абонент, с которым Вы обмениваетесь данными, подключите свои модемы и запустите нужную программу, выполните старт-предписание (TRANSMIT, RECIVE).

Во время самого обмена данными нет необходимости опускать телефонную трубку, но рекомендуется обеспечивать тишину в зоне трубки, иначе может появиться ошибка в приеме данных.

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ

Трансформатор.

S = 0,3 кв. см

1-2 = 450 витков D=0.07 мм 3-4 = 450 витков D = 0.07 мм 5-7-6 = 2x250 витков D=0,07 мм

(Окончание в следующем выпуске)

Рис.1

ZX - MODEM. Принципиальная схема.

+

C3 + _## R1 • R2

R12

IC

2

R13

Tr.1

C11

C13

C12

CONNECTOR

+

Рис. 2

ZX - MODEM. Печатная плата

1. От редакции - ИНФОРКОМ представляет второй выпуск ZX-РЕВЮ.
2. Раздел для начинающих - Бейсик шаг за шагом.
3. Machine code - программа декомпрессии.
4. Mega-basic - продолжение.
5. 128K - впечатывание страниц.
6. Секреты ПЗУ - продолжение.
7. Маленькие хитрости - пути использования способностей "Спектрума" выполнять логические вычисления.
8. Forum - обзор февральской почты.
9. Игровое приложение - описание игры "ELITE".
10. Adventure lessons - сегодня мы начинаем серию уроков, посвященных работе с игровыми программами жанра ADVENTURE.
11. Техническое приложение - февраль 1991. ZX MODEM.
12. Рекламное приложение - февраль 1991.