1.5 Способы передачи информации в компьютерных линиях связи

В компьютерных линиях связи используются 2 способа передачи:

- параллельный – когда передаются одновременно все биты машинного слова;

- последовательный – когда биты передаются поочередно, начиная с младшего.

Параллельная передача. Для одновременной передачи нескольких сигналов, очевидно, требуется линия связи, количество проводников в которой совпадает с числом передаваемых сигналов. Такая линия связи называется шина.

Количество проводников определяет ширину или разрядность шины. Например, во внутренних линиях используется 16-ти и 32-х разрядные шины. Шина обеспечивает наиболее быстрый способ передачи информации, поскольку за 2 такта синхронизатора компьютера передается целое машинное слово.

В общем случае, если _m – тактовая частота генератора, h – разрядность шины, а n – число тактов, за которые осуществляется передача, то пропускная способность канала параллельной передачи .

Например, при тактовой частоте генератора _m = 300 МГц и ширине шины 32 бит, максимальная скорость

.

Параллельный способ передачи используется во внутренних линиях связи компьютера, на материнской плате при обмене с устройствами внешней памяти – магнитными дисками, CD, а также для связи с внешними устройствами, подключенными к параллельному порту компьютера (LPT – порт) – принтером и др.

К недостаткам параллельного канала передачи относят:

- невозможность передачи на большие расстояния (более нескольких метров), поскольку между параллельными проводниками имеется электроемкость, увеличивающаяся с их длиной. (Это приводит к тому, что при протекании импульса по какому-либо одному проводнику возникают наводки в других);

- высокая стоимость линии связи, так как данный способ требует специальных многожильных проводов.

Последовательная передача данных. Для передачи информации на большие расстояния используется последовательный способ передачи. Возможны два режима последовательной передачи: синхронный и асинхронный.

При синхронной передаче каждый передаваемый бит сопровождается импульсом синхронизации, информирующим приемник о наличии в линии информационного бита.

Синхроимпульсы управляют приемом информации. Следовательно, между передатчиком и приемником должны быть протянуты минимум 3 провода: один для передачи данных, второй – для передачи синхроимпульсов, третий – общий заземление.

Если расстояние между источником и приемником составляет несколько метров, то каждый из сигналов приходится посылать по экранированному кабелю, что значительно увеличивает стоимость линии связи.

Кроме того, такая передача оказывается целесообразной, если передается некоторый массив символов (не отдельные символы).

Эти обстоятельства приводят к тому, что синхронный способ связи не получил широкого распространения.

Асинхронный способ передачи не требует синхронизации действий приемника и передатчика; по этой причине для связи достаточно линии из двух проводников, причем оказывается возможным использование даже телефонных линий, то есть неспециализированных компьютерных. При этом источник и приемник информации должны быть согласованы по формату и скорости передачи.

Передача производится машинными словами (информационные биты), дополненными несколькими служебными. Например, передача 8-битного слова с одним контрольным битом (рисунок 1.4). В отсутствии передачи в линии поддерживается уровень сигнала, соответствующий логической единице (например, +5В).

Передатчик может начать пересылку в любой момент посредством генерации стартового бита, который переводит линию в состояние логического нуля на время _ - по нему приемник узнает о том, что передача началась.

Источник и приемник должны быть согласованы по формату и скорости передачи данных - по длительности _.

		7	6	5	4	3	2	1	0
	1	0	1	0	1	0	1	1	1

Затем, происходит передача информационных битов, начиная с младшего (0-го). За ними передается контрольный бит четности. И последним следует стоповый бит, который вновь переводит линию в состояние ожидания (то есть «1»).

Вся передаваемая цепочка от стартового до стопового бита называется кадром.

Передача следующего кадра может начаться сразу после стопового бита, причем новый стартовый бит может быть послан в любой момент времени, не обязательно кратный _, например, 3,45_ , или 0,7_ - поэтому передача и называется асинхронной.

Для обеспечения максимальной защищенности сигнала приемник настраивается на считывание в середине бита.

Поскольку биты передаются по очереди, скорость передачи ниже, чем в параллельном способе.

На главное преимущество – нет ограничений на дальность передачи.