時間：2022-02-14 10:49:30
序論：在您撰寫數(shù)據(jù)通信論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
論文摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務需求的變化及通信技術的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經過了不同的發(fā)展歷程。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務需求的變化及通信技術的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經過了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發(fā)展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字數(shù)據(jù)網(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復用設備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術、數(shù)字通信技術、光遷通信技術以及數(shù)字交叉連接技術結合在一起的數(shù)字通信網絡。數(shù)字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應該是數(shù)字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發(fā)展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說,移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網路的應用擴展到移動和便攜用戶。4網絡及其協(xié)議
4.1計算機網絡
計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網絡各用戶可實現(xiàn)網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區(qū)的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網絡協(xié)議
網絡協(xié)議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網絡協(xié)議,是有關協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性,現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網絡協(xié)議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發(fā)送物理幀;網絡層:負責相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數(shù)據(jù)需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。
論文摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務需求的變化及通信技術的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經過了不同的發(fā)展歷程。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務需求的變化及通信技術的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經過了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發(fā)展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字數(shù)據(jù)網(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復用設備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術、數(shù)字通信技術、光遷通信技術以及數(shù)字交叉連接技術結合在一起的數(shù)字通信網絡。數(shù)字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應該是數(shù)字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發(fā)展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說,移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網路的應用擴展到移動和便攜用戶
4.1計算機網絡
計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網絡各用戶可實現(xiàn)網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區(qū)的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網絡協(xié)議
網絡協(xié)議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網絡協(xié)議,是有關協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性,現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網絡協(xié)議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發(fā)送物理幀;網絡層:負責相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數(shù)據(jù)需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。
所謂的分組交換，指的是將用戶發(fā)過來的報文的整體分成若干個定長的數(shù)據(jù)段，然后將這些分好的數(shù)據(jù)段進行存儲，在網內進行傳輸。每一個數(shù)據(jù)段也就是一個分組，每一個分組都標識著接收地址和發(fā)送的地址。同時不同的用戶的分組數(shù)據(jù)都采用的動態(tài)傳輸，也就是同一條路徑可以有不同的用戶在進行分組傳送，因此，這種方式的傳輸效率較高。
二、數(shù)據(jù)通信的應用及發(fā)展前景
（一）移動數(shù)據(jù)通信在業(yè)務上的應用
1.移動數(shù)據(jù)通信的應用是利用移動通信的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，它不僅可以作為固定的數(shù)據(jù)通信，還能夠實現(xiàn)移動的圖文傳真、計算機聯(lián)網、遠距離傳輸?shù)取Ｓ捎谝苿訑?shù)據(jù)的通信設備具有個性化的特點，因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候往往會由于一個網絡端口會被人們多次使用，所以會經常出現(xiàn)擁堵的情況，由此便造成了多個連接終端不順利進數(shù)據(jù)傳輸。但是移動數(shù)據(jù)通信就不會出現(xiàn)這種情況，我們只需要根據(jù)正常的程序進行，一個終端只負責一個用戶，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省３酥猓苿訑?shù)據(jù)通信還能夠實現(xiàn)電腦與電腦之間的遠程操作和簡單的數(shù)據(jù)傳送，這樣就利于人們在業(yè)務頻繁的時候，可以隨時隨地的進行數(shù)據(jù)傳輸，從而達到省時高效的目的。由此可以發(fā)現(xiàn)，移動數(shù)據(jù)的通信可以使用戶及時的收發(fā)消息。
2.幀中繼技術應用。所謂的幀中繼應用，主要是指使用光纖作為主要的傳輸方式，由于幀中繼由于具有出錯率低的技術特點，從而受到了人們的廣泛關注。目前為止，這種技術被作為主要的寬帶數(shù)據(jù)接口，也是交換數(shù)據(jù)的一種手段。但是這種方式不適用語音或者是視頻這類傳輸，其具有特定的服務特性。
（二）數(shù)據(jù)通信的發(fā)展前景
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發(fā)展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字數(shù)據(jù)網(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復用設備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術、數(shù)字通信技術、光遷通信技術以及數(shù)字交叉連接技術結合在一起的數(shù)字通信網絡。數(shù)字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應該是數(shù)字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發(fā)展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說,移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網路的應用擴展到移動和便攜用戶。
4網絡及其協(xié)議
4.1計算機網絡
計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網絡各用戶可實現(xiàn)網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區(qū)的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網絡協(xié)議
網絡協(xié)議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
TCP/IP
實際上是一種標準網絡協(xié)議,是有關協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性,現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網絡協(xié)議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發(fā)送物理幀;網絡層:負責相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數(shù)據(jù)需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。
例如：可以安設這樣的對象，調用平臺架構下的記事本這個程序，以便互通和運行。調用既有的exec，能產生出可用的本地進程；與此同時，還能返回特有的子類實例。獲取到的這一實例，可以管控關涉的進程，以便明晰關涉的進程信息。Exec架構下的多樣方法，創(chuàng)設出來的子進程，都沒能銜接原初的終端，或者原初的控制臺。為此，子進程固有的IO，都要經由初始路徑，重設可用的定向，以便傳送給固有的父進程。因此，用戶若要執(zhí)行，就很難明晰Is這一命令特有的返回數(shù)值。用戶若要接納這一返回結果，則要調動起其他流程，以便輸出原初的子進程。在這以后，把獲取到的數(shù)值，在預設的主進程架構下，予以輸出。
2數(shù)據(jù)運送的路徑
創(chuàng)設進程的那些輸出及輸入，都要被預設的父進程管控。利用這一狀態(tài)，可在現(xiàn)有的父子進程架構內，妥善傳遞數(shù)值。返回的特有數(shù)值，會銜接起子進程原初的輸入。把這一范疇的output，劃歸到現(xiàn)有的子進程，當成輸入范疇內的讀入數(shù)值。這樣的數(shù)據(jù)流，帶有緩沖的特性。子進程在預設的輸出端，若要寫下數(shù)值，則可從預設的數(shù)據(jù)流，來讀取數(shù)值。例如：父進程接納了這一程序：把rt看成原初的對象，把xxv1看成原初的子進程。S這一字符，被看成特有的啟動命令；接納的字符串，被劃歸進ch以內。最后，把接納的多樣數(shù)據(jù)，妥善予以顯示。Java特有的通信支持，涵蓋了TCP范疇的新穎通信、數(shù)據(jù)報范疇的通信。在這之中，數(shù)據(jù)報特有的通信，要依循設定好的UDP，當成原初的協(xié)議。這一通信路徑的速率很快，為此，這樣的路徑，也帶有多樣用途。網絡游戲多安設了UDP范疇內的通信協(xié)議，這是因為，網絡通信既有的速率大小，會關涉游戲流程應有的順暢性。Java這一語言特有的通信中，發(fā)送和接納的數(shù)值，都被存留在預設的數(shù)據(jù)包。客戶銜接的服務器以內，可以安設關涉的這種對象，然后經由接收路徑，接納數(shù)據(jù)包，再經由send范疇的發(fā)送路徑，去發(fā)出這一數(shù)據(jù)包。Java這一語言以內，表征數(shù)據(jù)包的特有對象，涵蓋了packet。數(shù)據(jù)報通信銜接的數(shù)據(jù)包，都要明晰自身的走向。例如：特有的構造函數(shù)，可以創(chuàng)設原初的類對象。它創(chuàng)設了可用的數(shù)據(jù)報，并銜接起主機固有的某一端口。若數(shù)據(jù)報沒能被妥善創(chuàng)設，或者沒能妥善銜接固有的端口，則顯示特有的異常狀態(tài)。返回路徑下，數(shù)據(jù)包存留了被接納的數(shù)值，要慎重查驗IO這樣的誤差。
3結束語
要與新電能表進行通訊，除了要保證硬件回路沒問題，通訊規(guī)約也要符合新電能表的要求，這主要體現(xiàn)在通信報文的正確識別上。要讀取電能表的讀數(shù)主要有以下通訊報文：（1）向電能表發(fā)出通訊請求西門子PLC發(fā)出的報文如下：（報文都以16進制ASCII碼表示，下同）1B0203（1B代表ESC的ASCII碼，02為電能表識別的報文開始位，03代表報文停止位。下面的所有報文都是以02開頭，以03結尾）電能表接到請求信息后，返回一個確認報文如下：020606A403（其中第二位06代表ACK的ASCII碼，跟著的06A4是這個報文的CRC校驗碼。（2）向電能表發(fā)送用戶名和密碼中調規(guī)定廣蓄B廠所有的電能表一般用戶的名稱和密碼如下：USERID:settime（不區(qū)分大小寫）Password:cxb032（不區(qū)分大小寫）PLC要登陸電能表必須向它發(fā)送正確用戶名稱和密碼，報文如下：024C53455454494D452C43584230333200C02A03其中：02代表報文的開始位：4C代表登陸電能表的命令L（load）；53455454494D45代表settime；2C代表逗號；435842303332代表cxb032；00為密碼結束的中止位；C02A為計算出的CRC校驗碼；03為停止位；這個報文轉換為字母就是：02LSETTIME,CXB03200C02A03。待電能表收到報文并確認密碼正確后，回復報文跟前面一樣為：020606A403（3）讀取電能表中的寄存器由于新電能表采用CRC校驗，CRC校驗中規(guī)定，如發(fā)現(xiàn)在除了頭02，尾03的其他報文中，有02，03，10，11，13，就把此報文變?yōu)閮蓚€字節(jié)10，40+這個字節(jié)數(shù)據(jù)，這樣做的目的是在數(shù)據(jù)體中區(qū)分一些特殊字符。因此要讀取這些值，要依次發(fā)出4個報文給電能表，報文如下：0252016910537803025200692049030252104369751A030252104269462B03其中報文開頭和結尾的02和03還是分別代表報文的開始和停止位。52代表電能表讀取命令“R”（read）。接下來的0169/0069/104369/104269則分別代表0169、0069、0369和0269四個電能表寄存器號。105378/2049/751A/462B分別為4個報文的CRC校驗碼。電能表在依次收到讀取報文后，也依次發(fā)出4個包含有寄存器數(shù)據(jù)的報文給RTU。報文格式大致舉例如下：0252016900000000789A03等等其中00000000即為所需要0169寄存器中的電度值，它是一個4個字節(jié)的浮點數(shù)，采用IEEE浮點數(shù)表示形式，789A為假設的CRC校驗碼。
2西門子CP544的通訊協(xié)議
CP544卡是西門子S5系列的專門的點對點串口通訊卡。它有3種通訊協(xié)議，分別是RK512、3964和OPENDRIVER協(xié)議。其中前兩種協(xié)議因為需要設置西門子PLC能識別的目的地址，所以只能在西門子系列的設備中使用。要與電能表進行通訊，只能采用OPENDRIVER協(xié)議。該協(xié)議的特點是不管通訊設備的地址，只需確定西門子PLC側的發(fā)送地址和接收地址即可。圖3為西門子PLC通過CP544卡與電能表通訊的示意圖。在圖3中，PLC程序將指定的發(fā)送數(shù)據(jù)塊通過SEND發(fā)送程序塊，在物理上經CP544通訊卡與新電能表進行串口通訊，將請求報文發(fā)送給電能表。而電能表中的數(shù)據(jù)報文也通過串口通訊方式經CP544卡再經過RECEIVE－ALL接收程序塊存放到指定的接收數(shù)據(jù)塊中。串口通訊一個最基本的要求就是通訊雙方的通訊參數(shù)設置必須一致。根據(jù)電能表的要求，CP544卡有以下設置。通訊基本參數(shù)：通訊模式選擇：MODE2Variableusefuldatalength（endcharacter）波特率：2400b/s數(shù)據(jù)位：8位停止位：1位奇偶校驗：無流量控制：無字節(jié)傳送監(jiān)控時間：20ms第一個結束識別字節(jié)（endcharacter1）：03H（這個非常關鍵，設置03是為了與電能表的報文終止位相適應，否則通訊不能成功）第二個結束識別字節(jié)（endcharacter2）：00H另外數(shù)據(jù)接收地址也在CP544卡設置軟件中進行設置如表2：在表2中，分別設置了CP544卡兩個通訊接口的接收地址分別為DB11和DB12，接收字長最大為64個字。通訊接口從CP544卡到RS485/232轉換器，再到電能表的通訊鏈路的通訊接口接線如圖4所示。
3通訊程序編寫
按照前面部分所述的報文收發(fā)格式及CP544的相關協(xié)議要求，對西門子PLC與電能表通訊的控制程序進行了重新編寫和調試，在程序的編寫調試過程中，解決了電能表報文應答式收發(fā)存儲、電能表數(shù)據(jù)CRC校驗碼解碼、不同數(shù)制格式的轉換和臨界數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等幾個技術難點，實現(xiàn)了新的電能表與PLC的數(shù)據(jù)通訊，使得電度值在上位機上得以重新顯示并自動打印。
4總結
關鍵詞：DSP/BIOS管道流I/O主機
引言
對于數(shù)字信號處理應用來說，數(shù)據(jù)的通信很關鍵。在TI公司的DSP/BIOS環(huán)境下有3種通信方式，即基于管道（PIP，pipe）的通信、基于流（SIO，streamI/O）通道的通信以及基于主機（HST，host）通道的通信。每一種通信方式都是通過調度其相應的內核對象來完成的。DSP/BIOS提供了管理每一種通信方式的模塊及相應地API調用，通過這些模塊及調用，可以完成DSP環(huán)境下的輸入/輸出（I/O）。本文在對各種通信方式進行簡要介紹的基礎上,對各種通信方式進行比較，并給出利用PIP對象進行數(shù)據(jù)通信的1個例子。
1通信方式簡介
（1）主機通信
主機通信方式下，由HST對象完成主機與目標機之間的通信。HST對象靜態(tài)配置為輸入/輸出，每一個HST對象內部是用數(shù)據(jù)管道對象來實現(xiàn)的。
開發(fā)DSP應用時，可以應用HST對象來模仿數(shù)據(jù)流和測試程序算法對數(shù)據(jù)的處理。在程序開發(fā)的早期，特別是在測試信號處理算法時，程序使用輸入通道對象訪問來自主機文件中的數(shù)據(jù)，以及使用輸出通道對象把算法處理過的結果反饋回主機一側，以供查驗或比較。在程序開發(fā)的后期，當算法開發(fā)完畢時，可以把HST對象改回到PIP對象，通過利用PIP對象完成外設真實數(shù)據(jù)與目標應用程序之間的通信。
（2）管道通信
管道（PIP）對象用于管理塊I/O（也稱為基于流的I/O或者異步I/O）。每一個PIP對象維護著一個分為固定數(shù)量和固定大小的緩沖區(qū)（稱為幀）。所有的I/O操作在每一刻只處理1幀。盡管每一幀長度是固定的，但是應用程序可以在每一幀中放置可變數(shù)量的數(shù)據(jù)（但不能超過最大值）。管道有兩端，一端為寫線程，一端為讀線程。寫線程一端用于向管道中添加數(shù)據(jù)，讀線程一端用于從管道中讀取數(shù)據(jù)。管道能夠用于在程序內的任意2個線程之間傳遞數(shù)據(jù)。經常地，管道的一端由ISR控制，另一端由軟件中斷函數(shù)控制。數(shù)據(jù)通知函數(shù)（也稱為回調函數(shù)）用于同步數(shù)據(jù)的傳輸，包括通知讀函數(shù)和通知寫函數(shù)。當讀或寫1幀數(shù)據(jù)時，這些函數(shù)被觸發(fā)，以通知程序有空閑幀或者有數(shù)據(jù)可以利用。
（3）流通信
流是一個通道，通過它，數(shù)據(jù)在應用程序與I/O設備之間傳輸。流通道可以是只讀的（用于輸入）或者只寫的（用于輸出）。它對所有I/O設備提供了一個簡單通用接口，允許應用程序完全不用考慮每個設備操作的細節(jié)。流I/O的一個重要方面是它的異步特性。當應用程序正在處理當前緩沖區(qū)時，一個新的輸入緩沖區(qū)正在被添充和以前的緩沖區(qū)正在被輸出。流交換的是指針而不是數(shù)據(jù)，這就大大減少了開銷，使得程序更能滿足實時約束的要求。流模塊（SIO）通過驅動程序來與不同類型的設備打交道。驅動程序由DEV（Device）模塊管理。
設備驅動程序是管理一類設備的軟件模塊。這些模塊遵從通用接口（由DEV提供），因此，流函數(shù)能夠發(fā)出普通請求。圖1給出了流與設備之間的交互示意圖。
（4）各種通信方式比較
DSP/BIOS支持兩種不同的數(shù)據(jù)傳輸模型，一種是管道模型，由PIP與HST模塊使用；另一種是流模型，由SIO與DEV模塊使用。2個模型都要求1個管道或者流具有1個讀線程和1個寫線程。2個模型都通過拷貝指針而不是數(shù)據(jù)來完成數(shù)據(jù)的拷貝。一般來說，管道模型支持低級通信，而流模型支持高級的、與設備無關的I/O。具體情況如表1所列。
表1DSP/BIOS環(huán)境下通信方式的比較
管道對象（PIP與HST）流對象（SIO與DEV）程序員必須創(chuàng)建自己的驅動程序提供了一種創(chuàng)建設備驅動程序的更加結構化方法讀/寫線程可以是任意線程類型或者主機PC一端必須由使用SIO調用的任務（TSK）來處理，另一端必須由使用Dxx調用的HWI處理PIP函數(shù)是非阻塞的，程序在管道寫或讀之間必須進行檢查，以確保緩沖區(qū)可利用SIO_put、SIO_get和SIO_reclaim是阻塞函數(shù)（SIO）_issue是非阻塞函數(shù)）使用更少的內存，一般較快更加靈活，使用簡單每個管道擁有自己的緩沖區(qū)緩沖區(qū)能夠從一個流傳輸?shù)搅硪粋€流而不用拷貝管道必須使用配置工具靜態(tài)地配置流可以在運行時刻創(chuàng)建或者使用配置工具靜態(tài)地配置對推棧設備（stackingdevic）沒有內建地支持提供對堆棧設備（stackingdevic）的支持使用HST（內部PIP實現(xiàn)）使得主機與目標機的通信容易起來DSP/BIO提供了大量的設備驅動程序
2基于管道通信的一個例子
在基于以上分析的基礎上，給出利用管道進行通信的1個例子。該例是音頻處理的一個例子。數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源輸入到編碼器以后經量化通過串行口輸入到目標機，目標機處理完畢后再經串行口發(fā)送到編碼器，由編碼器經揚聲器輸出。圖2給出數(shù)據(jù)的流程圖。
（1）管道設計
該例中，設計了DSS_rxPipe和DSS_txPipe兩個管道，其中DSS_rxPipe用于數(shù)據(jù)的接收，DSS_txPipe用于數(shù)據(jù)的發(fā)送。
（2）線程設計
由于每個管道分別對應1個讀寫線程，因此，發(fā)送管道與接收管道總共需要4個讀寫線程。本例中為了簡化設計，只設計了2個線程。其中，音頻處理函數(shù)（設計為軟件中斷SWI）既作為接收管道的讀線程又作為發(fā)送管道的寫線程；串行口接收中斷處理服務例程ISR既作為接收管道的寫線程又作為發(fā)送管道的讀線程。
每次中斷發(fā)生時，串行口中斷服務例程（ISR）把數(shù)據(jù)接收寄存器（DRR）中的數(shù)據(jù)字（32位）拷貝到數(shù)據(jù)接收管道的一空閑幀中。當1幀被填滿時，ISR把該滿幀寫到數(shù)據(jù)接收管道中（通過調用PIP_put），供該管道的讀線程（即
音頻處理函數(shù)）讀取。音頻處理函數(shù)執(zhí)行時，它讀取接收管道中的一滿幀，處理完畢后再把它寫到發(fā)送管道的一空閑幀中，供該管道的讀線程（即ISR）發(fā)送。每次ISR觸發(fā)時，它從發(fā)送管道中讀取一滿幀（若有的話），并每次32位字地發(fā)向串行口發(fā)送寄存器（DXR）直到1幀中的所有數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。然后，該空閑幀被回收到發(fā)送管道，供音頻處理函數(shù)（即該管道的寫線程使用）。需要注意的是，由于例子當中發(fā)送速率與接收速率一樣，因此，中斷處理函數(shù)不但負責數(shù)據(jù)的接收也負責數(shù)據(jù)的發(fā)送，并且每次中斷執(zhí)行時只發(fā)送1個32位字。
（3）需注意的問題
PIP_alloc和PIP_put由PIP對象的寫線程調用，PIP_get和PIP_free由PIP對象的讀線程調用，這種調用順序是非常重要的。若打亂這種調用順序，將會產生不可預測的后果。因此，每一次對PIP_alloc的調用都要跟著對PIP_put的調用才能繼續(xù)調用PIP_alloc；對于PIP_get，情況也是如此。
另外，為了避免PIP調用過程中產生遞歸，作為通知讀/寫函數(shù)的一部分，應該避免調用PIPAPI函數(shù)。如果為了效率起見必須要這樣做，那么對諸如此類的調用應該加以保護，以阻止同一管道對象的重入以及錯誤的PIPAPI調用順序。例如，在發(fā)送管道的通知讀函數(shù)以及接收管道的通知寫函數(shù)的開始部分，我們添加了如下語句，以避免遞歸調用：
staticIntnested=0；
…
if(nested){/*防止由于調用PIP_get函數(shù)而產生的遞歸調用*/
return；
}
nested=1；
…
