Cистема с двумя последовательно включенными каналами связи
В схеме, приведенной на рис.2.6, применены две рассмотренные ранее схемы (см. рис.2.1 и 2.5). Последняя использована в качестве удлинителя для передачи сигналов RxC и TxC к удаленному оконечному
Рис.2.17. Система с двумя последовательно включенными каналами связи
устройству DTE 3. Пару модемов 2 и 3, расположенных недалеко друг от друга, можно рассматривать как ретранслятор.
При проектировании систем с внутренней и внешней синхронизацией необходимо следить за тем, чтобы в них не было замкнутых контуров распространения синхросигнала, не связанных с опорным генератором. В приведенных схемах таких контуров нет. Но в более сложных системах, состоящих из десятков или сотен синхронных устройств, предотвратить возникновение таких контуров бывает не просто (см. гл. 4).
Схемы взаимодействия устройств типа dte и dce в синхронном режиме: нестандартные решения
Асинхронно-синхронная передача данных между устройствами типа dte и dce
Ранее мы ознакомились с асинхронным и синхронным способами передачи данных между устройствами типа DTE и DCE. Напомним, в чем заключается асинхронный обмен (рис.3.1). Далее для упрощения изложения будет рассмотрен только односторонний обмен данными, но все сказанное применимо также и к передаче данных во встречном направлении.
Рис.3.18. Типовая схема передачи данных в асинхронном режиме и соответствующая временная диаграмма
При обнаружении сигнала готовности устройства DCE к приему данных (положительного напряжения в линии CTS) устройство DTE, если это необходимо, начинает передачу асинхронной посылки. Она состоит из стартового бита, семи или восьми битов данных (для упрощения рисунка показаны только шесть битов) и может сопровождаться битом контроля на четность (или нечетность; все параметры посылки, конечно, однозначно задаются до проведения сеанса связи). И, наконец, в завершение передаются один или два стоп-бита, которые служат разделителями посылок, если они следуют непрерывным потоком.
Устройство DCE обнаруживает отрицательный фронт сигнала TxD (начало стартового бита) и начинает отсчет времени с целью определения моментов, соответствующих серединам битовых интервалов. В эти моменты данные записываются в приемный регистр устройства DCE.
Надежность такого способа обмена снижается по мере повышения скорости передачи данных. Импульсы теряют прямоугольную форму из-за того, что битовый интервал становится соизмеримым с длительностью фронта сигнала. Точность построения синхросетки устройством DCE снижается, так как фронт стартового бита становится все более пологим; кроме того, становится ощутимым джиттер (дрожание фазы – см. гл. 4) сигнала TxD.
Синхронный обмен обеспечивает более высокую скорость передачи данных. Это достигается как за счет исключения стартовых и стоп-битов, так и благодаря явному (а не подразумеваемому) подтверждению истинности каждого передаваемого бита данных сигналом CLK на дополнительно введенной линии синхронизации. Однако при синхронном обмене необходима упаковка данных в кадры определенного формата, чтобы устройство DCE могло иметь ориентиры в непрерывном входном потоке битов. Это устройство распознаёт границы и распаковывает кадры. Для одних приложений наиболее целесообразно использовать синхронную передачу данных, для других – асинхронную.
Рассмотренное далее решение (рис.3.2) [13] позволяет повысить надежность асинхронного обмена при высоких скоростях передачи данных.
Рис.3.19. Типовая схема передачи данных в синхронном режиме. Компоновка данных нетрадиционна – применены такие же посылки, как при асинхронной передаче
В отличие от классического асинхронного способа передачи, истинность передаваемых битов подтверждается отрицательными фронтами синхросигнала CLK, а границы битовых интервалов соответствуют положительным фронтам этого сигнала.
В исходном состоянии на вход устройства DCE поступает поток лог. 1, что соответствует отсутствию полезных данных. При наличии готовности принять данные устройство DCE устанавливает положительное напряжение в линии CTS (в данном примере имеется готовность принять только одну посылку). Устройство DTE, обнаружив готовность, формирует и выдает посылку, размещая ее в синхросетке сигнала CLK.
Устройство DCE расценивает первый принятый нулевой бит как стартовый и снимает сигнал готовности приема (это касается только данного примера – сигнал готовности может сохраняться в течение любого нужного периода). Стартовый и последующие биты принимаются по отрицательным фронтам синхросигнала CLK. Таким образом, сохраняется асинхронный способ передачи данных, при котором посылки передаются с произвольным темпом (вплотную или с любыми интервалами). В то же время внутри каждой посылки обеспечивается жесткая привязка битов к синхросигналу, что повышает надежность приема.
Описанный способ обмена данными применим также к комбинациям устройств DTE – DTE и DCE – DCE.