Реферат: Блоки бесперебойного питания
Реферат: Блоки бесперебойного питания
_ 21.ВВЕДЕНИЕ
Развитие вычислительных сетей потребовало передачи при
межмашин-ном обмене данными больших объемов цифровой информации с высокой
ско-ростью и верностью.
Именно поэтому возникла проблема проектирования средств
организа-ции каналов передачи данных эффективно использующих пропускную
способ-ность существующих непрерывных каналов электросвязи и базирующихся на
современной технике и технологии цифровых интегральных схем.
Базовые функции по согласованию источников и приемников
данных с непрерывными частотно-ограниченными каналами возложена на
1устройства 1преобразования сигналов 0 (УПС) , которые в
значительной мере определяют такие характеристики цифровых каналов , как скорость
и верность. Поэ-тому разработка УПС , обеспечивающих требуемые информационные
характе-ристики систем передачи сигналов данных между территориально
удаленны-ми оконечными пунктами , является одной из актуальных задач , входящих
в комплекс проблем технического обеспечения межмашинного обмена инфор-мацией в
вычислительных сетях.
_ 22.УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ
Основной задачей создания УПС было сделать такой
«переводчик» , который позволил бы преобразовывать 1цифровой 0
сигнал , более понятный ЭВМ или терминалу , в используемый в телеграфных ,
телефонных и неко-торых других каналах связи 1аналоговый 0 сигнал.
Когда устройства ООД ( 1Оконечное Оборудование
Данных 0 - им может
быть ЭВМ, терминал и пр.) обмениваются данными друг с другом
с исполь-
зованием, например, телефонной линии , сигнал должен
приспособиться к
ориентированному на речь аналоговому миру. Однако устройства
ООД взаи-
модействуют посредством цифровых
( 1дискретных 0) сигналов. Форма цифрово-
го сигнала существенно отличается от формы аналогового
сигнала. Сходс-тво состоит в том , что сигнал непрерывен , повторяет самого
себя и периодичен , но он очень отличается тем, что дискретен - изменения
состояния (уровня электрического напряжения) очень резкие. ЭВМ и тер-миналы
используют цифровые , двоичные формы , поскольку полупроводни-ковые
транзисторы в своей основе - дискретные приборы с двумя состоя-ниями.
Цифровая передача реализована в настоящее время во
многих систе-
мах , к примеру - в 1локальных сетях 0 , где
машины не удалены на большое
расстояние, и есть возможность связать их общей шиной. Также
она широ-
ко используется при непосредственной связи между
компьютерами через
асинхронные порты (так называемые 1нуль-модемы 0).
Цифровая передача име-
ет ряд явных преимуществ по сравнению с аналоговыми
системами связи. Однако аналоговые каналы все еще доминируют в местных
системах подклю-чения устройств ООД к каналам телефонных служб.
Различают несколько типов УПС :
·
3 Устройства преобразования сигналов телеграфного типа;
·
3 Устройства преобразования сигналов низкого уровня;
·
3 Модемы;
·
3 Автовызывные устройства (АВУ),
а также, возможно, некоторые другие, специфические,
устройства.
В реферате более подробно рассмотрены наиболее известные
и часто используемые из них - 1 модемы 0, а также
1автовызывные устройства 0, как возможное (и весьма ценное)
дополнение (а для самых современных моде-мов - неотъемлемая часть)
_ 23.МОДЕМ
В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью
компьюте-ра. Установив модем на свой компьютер , вы фактически открываете для
себя новый мир. Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера в звено
глобальной сети.
Модем позволит вам, не выходя из дома, получить доступ к
базам данных, которые могут быть удалены от вас на многие тысячи километров,
разместить сообщение на 1BBS 0 (электронной доске обьявлений),
доступной другим пользователям, скопировать с той же BBS интересующие вас
файлы, интегрировать домашний компьютер в сеть вашего офиса, при этом (не
считая низкой скорости обмена данными) создается полное ощущение рабо-ты в сети
офиса. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями ( 1Rel 0-1Com,
FidoNet 0) можно принимать и посылать электронные письма не только внутри
города , но фактически в любой конец земного шара. Глобальные сети дают
возможность не только обмениваться почтой, но и участвовать во всевозможных
конференциях , получать новости практически по любой интересующей вас
тематике.
Модем ( 1модулятор-демодулятор 0) является
устройством, преобразующим последовательные цифровые сигналы в аналоговые
сигналы и наоборот.
Иначе говоря, модем обеспечивает цифровой/аналоговый
интерфейс, позво-
ляющий двум устройствам общаться друг с другом посредством
телефонной
сети. Он изменяет либо 1 амплитуду 0 , либо
1частоту 0или 1фазу 0, чтобы пред-
ставить цифровые данные в виде аналоговых сигналов.
Чтобы быть точным , определение
1модуляции 0 таково: это 1модификация
1частоты для представления данных 0. Эта частота
называется 1несущей час-
1тотой 0. Данные , которые модулируют несущую (то есть
данные , передава-
емые терминалом или ЭВМ) называются 1 модулирующим
сигналом 0. Термин «мо-
дулирующий» относится обычно к немодулированному сигналу.
Модем видоизменяет сигнал несущей (амплитуду, частоту,
или фазу) для того , чтобы он мог нести модулирующий сигнал.
Модем с амплитудной модуляцией ( 1АМ-модем 0)
меняет амплитуду своей несущей в соответствии с последовательностью битов ,
которые должны быть переданы. Обычно более высокая амплитуда представляет
ноль, а бо-лее низкая - единицу. Более распространенный модем - это
1ЧМ-модем 0 (мо-дем с частотной модуляцией ).Здесь амплитуда
сохраняется постоянной, а меняется частота. Двоичная единица представлена
одной частотой , а двоичный ноль - другой частотой. Еще один тип модемов -
это 1ФМ-модем (модем с фазовой модуляцией). Этот модем , для того ,
чтобы предста-вить изменение с 1 на 0 или с 0 на 1, резко меняет фазу сигнала.
Модем имеет два интерфейса (рис.1):
·
Интерфейс между АПД и аналоговой линией;
·
Многопроводный цифровой интерфейс между АПД и ООД.
_ 1Рис.1 . 0
| ░▒▓
|_-----------Сеть-----------_░▒▓
┌──────────┬───┐
4 Интерфейсный 0 |┌───────────┐
░▒▓
│
| │ 5 кабель 0 |│ │
░▒▓
│
| С │ V.24/V.28 ┌┬ ┬┤ │ 4
Аналоговая 0 ░▒▓
│
_ ЭВМ . | ├==================┤├ ││
_ Модем . ├──────────────_░▒▓
│
| К │ _ └┴ ┴┤ │
5 цепь 0 ░▒▓
│
| │ 4 Цепи 0 |│ │
░▒▓
└──────────┴───┘
5 обмена 0 |└───────────┘
░▒▓
2ООД 0 _ | 2
АПД 0 ░▒▓
4Связной 0 | ░▒▓
5контроллер 0
1. 1Организации по стандартизации используют общепринятые аббревиату-
1ры АПД (DCE) для модема и ООД (DTE) для ЭВМ, терминала
или любого дру-
1гого устройства отображения , подключенного к модему.
2. 1В обозначениях организаций по стандартам каждый проводник в мно-
1гопроводном цифровом интерфейсе называется «цепью
обмена». «Цепь обме-1на» используется для передачи данных , управления и
синхронизации.
Работу модема можно легче представить , если
рассматривать моду-
лятор и демодулятор , составляющие в модеме одно целое ,
в виде от-
дельных устройств. Будем рассматривать широко известное
и простое
1двухпроводное соединение 0 ( также существует
14-проводное соединение 0 -
этот тип соединения используют ,например, на АТС ).
При подключении модема к двухпроводной линии необходимо
два про-
вода подключить сразу и к линейному выходу модема
(модулятору), и к
линейному входу (демодулятору). Они подключаются не
параллельно, а че-
рез 1гибридный трансформатор 0 (рис.2). В
идеальном гибридном трансформа-
торе аналоговые сигналы из модулятора проходят через
трансформатор в двухпроводную линию , а аналоговые сигналы из линии
проходят через трансформатор в демодулятор. Однако в реальном гибридном
трансформато-ре возникает обратная связь в форме слабых аналоговых сигналов от
мо-дулятора к демодулятору. Гибридный трансформатор является частью моде-ма. Два
провода выводятся наружу в виде двухконтактной колодки или двухжильного
шнура и могут быть подключены непосредственно к телефон-ной розетке.
_ 1Рис.2
┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
─ ─ ─ ─ ─ ┐
┌─────┐
4передача 0| ┌──────┐
┌─────────┐
|
|
├─────────┼──_┤
мод. │--_--│-▒ │ │ |
|
С │ 5 данных 0| └──────┘--_--│-▒
│ ▒-│------- 42-проводная
|
│ | (*) _ │ │ ▒ │ | __
5линия
|
К │ 4 прием 0 | ┌──────┐--_--│-▒
│ ▒-│-------
|
├_────────┼───┤демод.│--_--│-▒
│ │ |
└─────┘
5 данных 0| └──────┘
└─────────┘
|
| Гибридный | (*) - 1 Нежелательная
| трансформатор | 1 обратная
└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
─ ─ ─ ─ ─ ┘ 1 связь.
_ 24.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ
_4.1. Каналы
Простейшей сетью , в которой используются модемы ,
является двух-точечный канал , в котором два модема соединены с помощью одной
линии связи. В примере (рис.3) «канал» соединяет ООД-ЭВМ с ООД-терминалом, в то
время , как «линия» соединяет АПД-модем с другим АПД-модемом. Поэ-тому «канал»
состоит из «линии» и двух модемов.
_ 1Рис.3 . 0
|_--------------Сеть---------------_|
| | _ 4Терминал
┌─────┬───┐
|┌───────┐
┌───────┐| ┌───┬─────┐
│
| С │ ┌┤ │ 4Аналоговая цепь 0 │
├┐ │ С | │
│
_ЭВМ . | ├──────┤│
_Модем . ├───────/ /───────┤
_Модем . │├─────┤
| _ Т . │
│
| К │ └┤ │ _ │ ├┘
│ К | │
└─────┴───┘
|└───────┘ 4
Двухточечная 0 └───────┘|
└───┴─────┘
2ООД 0 | 2 АПД 0 5 линия
0 2 АПД 0 | 2 ООД
| |
При выборе модема важное значение имеет тип связи ,
обеспечивае-мый комбинацией модема с линией. Дуплексный канал позволяет
передавать одновременно последовательные данные в обоих направлениях, в то время,
как полудуплексный - в каждый момент времени только в одном из двух.
Существует также симплексный канал, где данные передаются
всегда толь-
ко в одном направлении. Передаваться могут отдельные
знаки , блоки
данных или последовательности битов/знаков , используемые в
протоколах
канала данных.
При скоростях передачи до 20 Кбит/с большинство
модемов использу-
ют интерфейс V.24/V.28 МККТТ (или , аналогичный, RS-232-C
) осущест-
вляемый с помощью 25-контактного гнездового разъема на
задней стенке
модема. При скоростях передачи от 48 до 168 Кбит/с требуются
широкопо-
лосные модемы, которые используют интерфейс V.35 МККТТ,
осуществляемый
с помощью 34-контактного разъема на задней стенке модема.
_4.2. О синхронизации
При скоростях передачи до 20 Кбит/с используются три
основных ти-па модемов:
·
3 Асинхронный модем 0(только для асинхронной передачи).
Эти модемы являются низкоскоростными и работают в
режиме асинхронной стартстопной позначной передачи. Они не генерируют
сигна-лов синхронизации. Кстати , это именно те модемы которые мы привыкли
видеть возле своих PC , ведь все COM-порты персональных компьютеров,
отвечающие стандарту RS-232-C , асинхронные.
·
3 Синхронные модемы 0(для синхронной передачи).
Эти модемы работают в режиме синхронной блоковой
передачи и генерируют сигналы синхронизации. Чаще используются на больших
маши-нах.
·
3 Асинхронно-синхронные модемы 0(для асинхронной и
синхронной пе-редачи).
Эти синхронные модемы при использовании специальных
форматов
знаков могут работать в режиме асинхронной стартстопной
передачи дан-ных. Общее число бит в стартстопном знаке должно быть от 8 до
11.Модем удаляет стартстопные биты перед передачей и восстанавливает их после
приема. Модемы этого типа генерируют сигналы синхронизации и имеют
встроенный 1асинхронно-синхронный преобразователь 0.
Асинхронные модемы могут работать с любой скоростью
передачи в пределах установленных для них скоростей. Синхронный и
асинхронно--синхронный модемы могут работать только с фиксированными
скоростями передачи.
_4.3. Модемы с коррекцией ошибок.
Чтобы избежать ошибок , возникающих вследствие шумов в
линии , используются:
·
асинхронные модемы для двухточечной связи , которые обеспечива-ют
отдельный асинхронный канал с коррекцией ошибок. Они используют протокол
типа ARQ и хранят в буферной памяти переданные данные до тех пор , пока не
получат подтверждение или запрос на повторную передачу от принимающего модема.
·
синхронные модемы , работающие со скоростями от 9600 до 19200
бит/с , использующие « 1перекрестную модуляцию 0» для прямой
коррекции ошибок синхронных данных. Эта модуляция основана на использовании
за-щитной системы чередующихся (перекрестных) избыточных кодов в потоке
передаваемой информации . Избыточные коды позволяют приемному устройс-тву
выбрать те данные , которые наиболее точно соответствуют передан-ным
оригиналам.
_4.4. Устройства сжатия данных
Имеющиеся устройства сжатия данных выполнены в виде
отдельных
блоков или встроены в синхронные модемы. Они используют
адаптивные ал-
горитмы для сжатия данных перед передачей и восстановления
после прие-ма. Они могут работать с байт-ориентированными или с
бит-ориентирован-ными синхронными протоколами или с асинхронными данными.
Степень сжа-тия лежит в пределах от ½ до 1/3. Например , 19200 бит/с
могут быть посланы (или приняты) модемом , работающим со скоростью 9600 бит/с.
_4.5. Автовызывные устройства
Ручной метод установки соединения при передаче данных
через теле-фонную сеть общего пользования заключается в том , что первый
абонент вручную набирает номер телефона второго человека. Он, в свою очередь,
отвечает на вызов , снимая телефонную трубку , после чего , связь меж-ду этими
абонентами считается установленной. После словесного удосто-верения , что
связь установлена правильно , оба человека нажимают кнопки «данные» на
своих телефонных аппаратах (или модемах), чтобы включить модемы в линию ТФОП.
Вместо набора телефонного номера вручную при установке
соединения для передачи данных может быть использована ЭВМ , автоматически
наби-рающая нужный номер. Это называется операцией автовызова , которая до
недавних пор требовала специального программного обеспечения и обору-дования.
Оборудование состояло из специального интерфейса ЭВМ (
1интерфейс 1автовызова 0 V.25) и отдельного устройства автовызова ,
подключенного , как показано на (рис.4)
_ 1Рис.4 . 0
┌──────────┐
┌───┤2-пр.модем├─────┐
│ └──────────┘
│
└──┐ │
┌───────┬─┬──────────┐
┌─────┼─────────────┐
│
│
|г| АСИ │ 4Серия 100 0 ┌┼ │
│ │
│
|л|V.24/V.28 ├─────────_└┼
── Устройство ┌──┼───┘
│
2 ЭВМ 0 |а| RS-232C │ │ автовызова _ │ 4
Линия основания
│
_(ООД) . |в|─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ =====▒────────────────
│
|н| АСИ │ 4Серия 200 0 │ ┌───────────┐_
│ 5 аппаратуры
│
|ы|V.25/V.28 ├─────────_┌┼
──┤блок набора├┘ │ (ЛОА)
│
|й| RS-233C │ └┼ └───────────┘
│
└───────┴─┴──────────┘
└───────────────────┘
_ _
4Связной 0 АПД
5контроллер
Ситуация с АВУ изменилась после появления модемов с
возмож-ностью 1автовызова 0. ЭВМ , подключенная к одному из таких
модемов , ис-пользует единственный интерфейс V.24/V.28 (RS-232-C) и для
оперативно-го автовызова , и для передачи данных. Первые модемы с автовызовом
бы-ли асинхронными и использовали процедуры для автовызова , предложенные
поставщиками модемов. Новая рекомендация V.25 bis стандартизует проце-дуру
автовызова для асинхронно-синхронных модемов с возможностью авто-вызова.
Некоторые синхронные модемы содержат встроенную схему
автомати-ческого вызова , которая устанавливает дополнительное соединение через
ТФОП с целью резервирования. Процедура включается при обнаружении мо-демом
повреждения в линии. Эта операция называется 1операцией автовосс-1тановления 0.
Для окончательного установления связи между машинами ,
оборудова-ние в месте назначения обычно пересылает автоматический ответ на
авто-вызов со стороны вызывающей аппаратуры.
* * *
В заключение можно сказать , что уже сейчас появились
современные многофункциональные модемы , которые объединяют в себе практически
все достижения в области компьютерной связи. Характерным примером такого
принципиально нового подхода могут служить довольно мощные и совершен-ные модемы
американской фирмы ZyXEL - одного из мировых лидеров в про-изводстве средств
коммуникации. Типичный модем ZyXEL - интеллектуаль-ный (то есть практически
полностью контролируемый и управляемый компь-ютером , и заодно умеющий
определять наиболее оптимальную скорость об-мена данными перед сеансом связи во
избежание ошибок , которые могут возникнуть при слишком большой скорости
передачи из-за случайных помех на линии), большой диапазон допустимых
скоростей обмена, а также при-менение техники сжатия позволяет считать этот
модем наиболее быстрым и универсальным. Одновременно с этим наличие
определенных внутренних устройств и различных обслуживающих программ
обеспечивает возможность использования модема ZyXEL и в качестве факса, и в
качестве автоответ-чика(на плате имеется встроенный динамик), и даже в качестве
определи-теля номера. Одним словом , модемы постепенно превращаются из обычных
УПС в маленькие , но мощные рабочие станции на телефонных линиях.
Список Литературы :
Ю.Блэк «Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, инерфейсы»;
В.И.Васильев и др. «Методы и средства организации каналов
переда-чи данных»;
Ф.Дженнингс «Практическая передача
данных:модемы,сети,протоколы;
«Вычислительные машины, системы и сети» Учебник под
редакцией А.П.Пятибратова;
Руководство по модему ZyXEL U-1496E.
|