Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MIET_A5 / MIET_A5.doc
Скачиваний:
363
Добавлен:
17.04.2013
Размер:
16.21 Mб
Скачать

Литература

1. Патент США № 5.923.669.

2. http://www.datum.com Сайт ф. Datum (США).

3. Патент США № 5.687.199.

4. Патент США № 6.088.412.

5. Патент США № 5.727.034.

6. Патент США № 5.367.534.

7. Патент США № 6.195.385 B1.

8. Патент США № 5.062.124.

9. http://www.tiaonline.org Cайт ассоциации производителей телекоммуникационного оборудования TIA (The Telecommunication Industry Association).

10. Патент США № 5.933.468.

11. Патент США № 6.044.421.

12. Патент США № 5.982.833.

13. Патент США № 5.966.409.

14. Патент США № 5.822.328.

15. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб: Изд-во “Питер”, 2000. – 672 с.

16. Стандарт IEEE 802.3.

17. Рекомендация ITU-T G.703.

18. Патент США № 5.610.951.

19. Патент США № 4.442.550.

20. Патент США № 5.539.751.

21. Electronic Products. – 1982. – Vol. 25, N 5. – P. 63 – 67, 71 – 76.

22. Intern. J. of Electronics. – 1980. – Vol. 49, N 2. – P. 175 – 177.

23. Патент США № 5.771.249.

24. Патент США № 4.872.186.

25. Патент США № 5.825.834.

26. Патент США № 5.422.919.

27. Патент США № 6.011.808.

28. Патент США № 5.905.756.

29. Патент США № 5.459.754.

30. Патент США № 5.463.645.

31. Патент США № 5.204.859.

32. Патент США № 5.901.189.

33. Патент США № 4.715.044.

34. Патент США № 5.943.377.

35. Патент США № 4.833.675.

36. Патент США № 4.771.442.

37. Патент США № 5.058.142.

38. Патент США № 6.069.927.

39. Патент США № 5.781.595.

40. Патент США № 6.222.893 В1.

41. Патент США № 4.651.330.

42. Патент США № 5.774.812.

43. Патент США № 4.578.797.

44. Патент США № 6.215.835 В1.

45. Патент США № 5.596.614.

46. Патент США № 6.002.732.

47. Патент США № 5.499.275.

48. Патент США № 5.517.521.

49. Патент США № 5.724.392.

50. Патент США № 5.724.360.

51. Стандарт MIL-STD-1553B (США).

52. Патент США № 5.602.859.

53. Патент США № 6.269.414 В1.

54. Патент США № 5.461.379.

55. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х т. – М.: Мир, 1993. – 2 т.

56. Патент США № 4.920.545.

57. Патент США № 4.860.286.

58. Патент США № 4.599.723.

59. Патент США № 5.179.592.

60. Патент США № 5.530.959.

61. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1990. – 512 с.

62. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. – Дополнение к изд. 2. – М.: Радио и связь, 1993. – 256 с.

Оглавление

Предисловие …………………………………………………………..…

3

1. Взаимодействие устройств типа DTE/DCE ……………...……..…

5

1.1. Устройства типа DTE и DCE: сложности терминологии …...…

5

1.2. Логический и физический уровни представления сигналов ….

8

1.3. Основные сигналы интерфейса RS-232 ……………………..….

9

1.3.1. О сигнале RI ………………………………………………..

10

1.3.2. Сигналы TxD, CLK, TxC, RxD, RxC ……………………….

10

1.3.2.1. Взаимодействие устройств в асинхронном режиме

11

1.3.2.2. Взаимодействие устройств в синхронном режиме

12

1.3.2.2.1. Сравнение методов попутной и встречной синхронизации ……………..…………..……

13

1.3.2.2.2. Когда полезно проинвертировать синхросигнал ……………….……………………………..

14

1.3.3. Пары сигналов DTRDSR и DTRDCD …….………….

16

1.3.4. Сигналы RTS и CTS …………………………….…………..

17

1.4. Программное управление потоком данных …………..………...

18

1.5. Трехроводный вариант интерфейса RS-232 …………..………..

19

1.6. Электрические уровни сигналов RS-232 ……………….………

20

1.7. Взаимодействие одноименных устройств в асинхронном режиме …..…………………………………………..

21

1.7.1. Варианты сопряжения двух устройств типа DTE ……..

21

1.7.2. Пример сопряжения двух устройств типа DCE …….….

23

2. Схемы взаимодействия устройств типа DTE и DCE в синхронном режиме: типовые решения ……...………………..…..

24

2.1. Вводные замечания …………………………………………..…..

24

2.2. Системы с внутренней синхронизацией …………………..……

25

2.3. Системы с внешней синхронизацией ……….……………..……

27

2.4. Использование модема как устройства типа DTE ………..……

29

2.5. Система с двумя последовательно включенными каналами связи ………………………………………………………..

29

3. Схемы взаимодействия устройств типа DTE и DCE в синхронном режиме: нестандартные решения ……………………..………...

31

3.1. Асинхронно-синхронная передача данных между устройствами типа DTE и DCE …………………………………….…………….

31

3.2. Синхронный обмен данными с передачей кадровых меток …..

33

3.3. Повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей системы с попутной синхронизацией ……..

36

3.3.1. Объект модернизации – схема передачи пары сигналов TxDCLK ……….………………………………

36

3.3.2. Удвоение скорости передачи данных с использованием для их приема положительного и отрицательного фронтов сигнала CLK ……………………………………………...………..

37

3.3.3. Удвоение скорости передачи данных заменой сигнала CLK сигналом разграничения одноименных битов ………..…...

40

3.3.4. Расширение функциональных возможностей системы с разграничением одноименных битов ……………………...….

41

3.3.4.1. Создание дополнительного канала связи …….……..

41

3.3.4.2. Использование дополнительного канала связи для разграничения кадров ……………………………………

43

3.4. Аппаратное управление потоком данных с использованием пачек сигналов TxC …………………………………………………...

46

3.5. Цифровая коррекция фазы сигнала от удаленного синхрогенератора ……………………………………..………………

49

3.5.1. Выравнивание фаз передаваемого и принимаемого синхросигналов …………………………………………………..

49

3.5.2. Передача синхросигнала против течения потока данных……………………………………………………

51

3.6. Взаимодействие удаленных устройств с непосредственной односторонней передачей синхросигнала по каналу связи ……..…

53

4. Синхронизация передачи данных между удаленными устройствами ……………………………………………

58

4.1. Вводные замечания …………………………..…………………..

58

4.2. Основная задача и ее универсальное решение ………….……...

59

4.3. Источники обновляемой синхронизации …………….………...

62

4.4. Генераторы сигналов высокой точности и стабильности ……..

63

4.5. Фазовые помехи ……………………………………………….....

64

4.6. Адаптивный фильтр для подавления джиттера – вандера …….

65

4.7. Синхронизация дуплексных каналов ………………………..….

67

4.8. Зацикливание синхросигналов ……………………………….…

69

4.9. Автоматическое предотвращение зацикливания синхросигналов ……………………………………………………….

71

4.10. Синхронизация кольцевых структур ……………………….…

74

4.11. Отказоустойчивая система синхронизации сети с кольцевой топологией ………………………………………………….…………

76

5. Синхронизация передачи данных: распознавание и обработка кадров или иных структурных единиц ……………………………...

80

5.1. Передача полезных данных вместо избыточных битов синхронизации кадра ..………………………………………………..

80

5.2. Частичное восстановление кадра при обнаружении проскальзывания …………………………………………...…………

84

5.2.1. Битовые проскальзывания ………………..……………….

84

5.2.2. Структура кадра, применяемого в системе мобильной связи GSM ……………………………………………

86

5.2.3. Как по возможности сохранить кадр ……….…………..

88

5.3. Упрощение системы синхронизации формирователя HDSL-кадров ..………………………………………

91

5.4. Минимизация длины флага ………………..…………………….

96

5.4.1. Традиционное решение с использованием многоразрядного флага .…………………………………………

96

5.4.2. Использование одноразрядного флага для обозначения начала кадра ...………………………………...

98

5.4.3. Вхождение в синхронизацию …………..………………….

99

5.4.4. Потеря и восстановление синхронизации ………..………

102

5.5. Использование раздробленного флага начала кадра ……..……

103

5.5.1. Применение неуникального флагового кода ………..…….

103

5.5.2. Построение кросс-корреляционной матрицы для распознавания раздробленного флага ...…………………….

105

5.6. Поиск флага в потоке данных, передаваемых по волоконно-оптической линии связи ………………..………………..

109

5.7. Поиск начала асинхронного сообщения ………..………………

112

5.8. Обнаружение и исправление ошибок синхронизации при передаче непрерывного асинхронного потока данных ………..…...

113

5.9. Распознавание межбайтовых границ в непрерывном синхронном потоке данных .……………………………………..…..

116

5.9.1. Схема с дублированием и инвертированием одного бита данных ……………………………………………..

116

5.9.2. Схема с дублированием и инвертированием байта данных …………………………………………………....

120

5.10. Объединение удаленных сегментов сети Ethernet 10 BaseT ………………………………..…………………….

122

5.10.1. Структура сети Ethernet 10 BaseT ………..……………

122

5.10.2. Как построить мост …………………….………………

124

5.10.3. Обмен кадрами через мост ……………….……………..

126

5.10.4. Транспортная сеть ……………….……………………...

127

5.10.5. Преобразование кадра при его передаче между сегментами сети ………….……….…..………………..

128

6. Синхронизация передачи данных: способы кодирования ……..

131

6.1. Основные способы кодирования цифровой информации для ее передачи по последовательным каналам связи ……………….…

131

6.1.1. Структура последовательного канала связи ……….…...

131

6.1.2. Униполярный код NRZ ………………………………….….

132

6.1.3. Биполярный код NRZ …………..……………………….….

133

6.1.4. Код “Манчестер-II” …………………………………….....

134

6.1.5. Код AMI ………………………………………………….…

134

6.1.6. Коды BNZS, HDB3 ………………………………………....

135

6.2. Трехуровневое кодирование сигнала с гарантированным изменением уровней между соседними битовыми интервалами ….

136

6.3. Способ кодирования сигнала для уменьшения излучаемых помех при его передаче по линии …………………………………...

139

6.4. Передача данных с использованием скремблера – дескремблера ..…………………………….…………..

144

6.4.1. Генераторы псевдослучайных битовых последовательностей …………………………………………………..…………

144

6.4.2. Скремблер – дескремблер с неизолированными генераторами псевдослучайных битовых последовательностей ……

146

6.4.3. Скремблер – дескремблер с изолированными генераторами псевдослучайных битовых последовательностей ……….

148

6.4.4. Скремблер – дескремблер с неизолированными генераторами – улучшенный вариант ………………….……...

149

6.4.5. Синхронизация изолированных генераторов скремблера – дескремблера ……………………………………

152

7. Выделение синхросигнала и данных из канала связи ……..……

155

7.1. Схема на основе сдвиговых регистров ………………….……...

155

7.2. Одноконтурная и двухконтурные схемы выделения синхросигнала ……………………………………………….………..

160

7.3. Шифратор и дешифратор кода “Манчестер-II” ……..…………

165

7.3.1. Вводные замечания ……………………………..………….

165

7.3.2. Схемы шифратора и дешифратора ………….………….

167

7.4. Распознавание ячеек АТМ в битовом и байтовом потоках данных .……………………………………..………………..

169

7.4.1. Структура ячейки ………………..………………………..

169

7.4.2. Использование кода CRC в процессе распознавания границ ячеек …………………………………….………………...

170

7.4.3. Схема “деления” двоичных чисел …………..……………..

171

7.4.4. Формирование заголовка ячейки передатчиком …….…..

172

7.4.5. Проверка правильности заголовка ячейки приемником …………………………………………………...

176

7.4.6. Поиск заголовка в непрерывном битовом потоке данных

176

7.4.7. Поиск заголовка в непрерывном байтовом потоке данных ……………………………………………………

180

7.4.7.1. Размещение ячейки внутри кадра ……………….…..

180

7.4.7.2. Схема распознавания заголовка ячейки в байтовом потоке данных …………………………….……...

181

7.4.7.3. Логические соотношения для перехода от битового потока данных к байтовому …………….………..

182

8. Мозаика решений ………………………………………….…...……

185

8.1. Сопряжение разноскоростных компонентов синхронных систем без использования буфера типа FIFO …………….………....

185

8.1.1. Одноканальная система ………………………….……….

185

8.1.2. Система с мультиплексированием каналов ………….….

188

8.2. Устранение проскальзываний синхронизации при передаче речевых сигналов ……………………………………..……

191

8.2.1. Идея использования периодов “тишины”………..…...…..

191

8.2.1.1. Прохождение сигнала по тракту микрофон – динамик ………………...……………..………….

192

8.2.1.2. Детектор тишины ……………………..…………….

194

8.2.1.3. Поведение системы в экстремальных ситуациях

196

8.2.2. Идея устранения проскальзываний с помощью ЦАП – АЦП ……………………..…………………...

196

8.3. Самообучающийся генератор синхросигналов ……………..….

197

8.4. Схема подавления джиттера ………………………………..…...

200

8.5. Усовершенствование измерителей длины кабельных линий передачи данных ………………………………………………….…..

203

8.5.1. Объект модернизации – рефлектометр ……….………..

203

8.5.2. Измеритель длины кабельной линии передачи данных – первый вариант ………………….…………

204

8.5.3. Измеритель длины кабельной линии передачи данных – второй вариант ……………….…………...

210

Литература …………………………………………………..…………..

214

* Имеются в виду цепи “серии 100”, описанные в рекомендации V.24 ITU-T (ITU-T – International Telecommunication Union, Telecommunication standardization sector – международный телекоммуникационный союз, сектор стандартизации телекоммуникаций). Большинство цепей имеют сокращенные названия (например TxD), введенные ассоциацией электронной промышленности Electronic Industries Association (EIA). Названия и их расшифровка в ряде случаев со временем изменяются, например, вместо TxD ныне в интерфейсе RS-232F использовано сокращение TD. Но не будем судить об этой ситуации слишком строго.

Термин “точность” определяет степень соответствия номинальной (заявленной) частоты генератора усредненной по времени фактической (измеренной) частоте. Например, генератор с номинальной частотой 10 МГц может иметь фактическую частоту, усредненную за 100 часов, отличающуюся от номинальной на 0,4 Гц. Термин “стабильность” определяет степень соответствия фактической усредненной по времени частоты мгновенной измеренной частоте. Эти частоты могут различаться, например, на 0,7 Гц. Таким образом, генератор может быть: а) точным и стабильным; б) точным, но нестабильным; в) неточным, но стабильным; г) неточным и нестабильным. Для оценки генераторов приняты стандартные уровни качества (см. п. 4.4).

Материалы пп. 4.1 – 4.11 основаны на данных с сайта http://www.datum.com фирмы Datum (США).

HDSL – High-bit-rate DSL – технология высокоскоростной передачи данных по кабелям на основе витых пар медных проводов, обеспечивающая передачу двунаправленных потоков информации на расстояние до 6 км со скоростью до 2,048 Мбит/c; предложена компанией PairGain (США). DSL – Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия.

242