АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра автоматической
электросвязи
ПЕРЕДАЧА
ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ
Методические указания к
лабораторной работе. 1 часть
(для
студентов всех форм обучения по специальностям
3801-Автоматическая
электросвязь;
3802-Многоканальные
телекоммуникационные системы)
Алматы
ОБЩИЕ
СВЕДЕНИЯ
1 Задание на выполнение соответствующей лабораторной работы студенты получают на предыдущем занятии
2 Студенты самостоятельно (или на консультатции) готовятся по вопросам, указанным в описании лабораторных работ
3 На первом занятии студенты проходят инструктаж по технике безопасности
4 Перед выполнением экспрементальной части студенты отвечают на вопросы, отчитываются за допуск к работе
5 При выполнении предыдущей работы без уважительной причины студент к выполнению последующей не допускается
6 Отчет по лабораторной работе должен ,как правило, быть индивидуальным и защищается каждым студентом в отдельности
7 Он должен содержать:
а) Титульный лист
б) Название и номер работы
в) Цель работы
г) Рабочее задание
д) Блок-схемы соединений
е) Данные произведенных экспериментальных исследований, сведенные в таблицы и представленные на графиках, временных диаграммах и т.д.
ж) Основные технические параметры и результаты расчетов
з) Выводы по работе
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЦИФРОВОГО ИНТЕРФЕЙСА
RS-232-С
1.1 Цель работы
Исследование электрических характеристик (уровней
напряжения) интерфейса, используемых
в стандарте RS-232-C и
системе V.24, в
сравнении с уровнями
напряжения КМОП и ТТЛ логических схем.
1.2 Домашнее задание
Изучить цепь
интерфейса RS-232-С с различными электрическими параметрами.
1.3 Электрические
характеристики интерфейса RS232-C
Электрические характеристики интерфейса определяют полярность и минимальные/максимальные абсолютные значения напряжения/тока, которые соответствуют значениям «1» и «0».
На рисунке 1.1 приведена эквивалентная схема цепи обмена, а электрические
параметры интерфейса RS -232-C приведены в таблице 1.
Рисунок 1.1 - Эквивалентная схема цепи обмена
интерфейса RS –
232C
U0 –
напряжение генератора в режиме холостого хода; R0 – внутреннее сопротивление
генератора по постоянному току, измеренное в точке стыка; С0 – общая
шунтирующая ёмкость на стороне генератора, измеренная в точке стыка; U1 –
напряжение в точке стыка относительно цепи 102 (сигнальное земля); СН
– общая шунтирующая ёмкость со стороны нагрузки, измеренная в точке стыка; Rн – сопротивление нагрузки
по постоянному току, измеряемое в точке стыка; Uн – напряжение на нагрузке при разомкнутой
цепи.
Таблица
1 Электрические характеристики
интерфейса RS232-C
|
№ п/п. |
П
а р а м е т р ы |
Рекомендован-ные
значения |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Макс. длина кабеля, [м] |
15 |
|
2 |
Макс. скорость передачи данных, [Кбит/с] |
20 |
|
3 |
Напряжение Uо на линии передачи при отключенной нагрузке, [В] |
±(3-25) |
|
4 |
Напряжение UL на линии передачи при подключенной нагрузке, [В]
(нагрузка 3-7кОм) |
Мин.
±5; макс.±15 |
Продолжение
таблицы 1
|
5 |
Ток короткого замыкания I0 на управляемом выходе, [мА] |
<
±500 |
|
6 |
Скорость нарастания сигнала du/dt на управляемом выходе, В/мкс |
Макс.30 |
|
7 |
Метка (выключено = 1), [В] |
<-3 |
|
8 |
Пробел (включено = 0), [В] |
>+3 |
|
9 |
Пороговое напряжение (чувствительность)
приемника, [В] |
±3 |
|
10 |
Полное входное сопротивление приемника, [кОм] |
(3
– 7) |
|
11 |
Макс. паразитная емкость кабеля, [пф] |
2500 |
|
12 |
Диапазон входного напряжения приемника, [В] |
±25 |
|
13 |
Выходное сопротивление при обесточенном приемнике,
[Ом] |
300 |
|
14 |
Логический «0» (включено), [В] |
+(5
– 15) |
|
15 |
Логическая «1» (выключено», [В] |
–(5
– 15) |
|
16 |
Запас по шумам,
[В] |
±(3
– 5) |
|
17 |
Область перехода, [В] |
±3 |
t t 25 E 3 0 -3 -25
Рисунок
1.2
Сигнал
переключения, удовлетворяющий спецификации интерфейса RS 232-С. Область перехода от метки к пробелу
лежит в пределах
t=0,4t0,
где t0 – длительность элементарного
сигнала.
Следует обратить внимание на уровни сигналов, используемых в
интерфейсе RS232C, которые отличаются от
уровней сигналов, действующих в интегральных микросхемах. Логический 0 (space – пробел) представляется положительным
напряжением в диапазоне от +3 до 25 В, а логическая 1 (mark – метка)
– отрицательным напряжением в диапазоне от –3 до –25 В.
Эти
электрические спецификации не совместимы с характеристиками КМОП/ ТТЛ-схем так
как, интерфейс RS232–C работает с напряжениями +15
и –15 В, а используемые СИС и БИС КМОП/ТТЛ – логики работают с напряжением +5 В.
Одностороннее соединение с
учетом взаимного влияния между каналами связи через общий потенциал земли
вызывает в отличие от идеального случая возникновения существенных помех.
Поэтому соединение КМОП/ТТЛ–схем с интерфейсом
RS
232–C на стороне передатчика и приемника должно
выполняться с помощью специально разработанных интегральных схем (драйвера
линии и приемника линии). Такие
микросхемы осуществляют сдвиг уровня, т.е. преобразование КМОП/ТТЛ – уровней в
уровни напряжения интерфейса RS
232–C и
наоборот.
В данной работе,
преобразователь уровня 1 преобразует уровни напряжения стандарта RS232–C на уровни
напряжения КМОП/ТТЛ логических схем. Преобразователь уровня 2 осуществляет обратное преобразование, т.е.
уровни напряжения КМОП/ТТЛ логических схем преобразует на уровни напряжения
стандарта RS232–C. Оба эти преобразователи
находятся в нижней части блока МТС – 1.
Таблица 2 Соотношения между уровнями напряжения и их значения
|
Напряжение |
V1> +3В |
V1<–3В |
|
Данные |
0 |
1 |
|
Управляющее воздействие |
Включение (ON) |
Выключение (OFF) |
1.3 Описание лабораторной установки
В данной
лабораторной работе используется блок МТС-1, ДММ (универсальный прибор для измерения
напряжения) и блок питания МБ-IА.
1.5 Рабочее задание
1.5.1 Уровни напряжения
1
Соберите схему
на блоке МТС-1 как показано на
рисунке 1.3.
2 Сделайте следующие соединения:
3
Соедините гнездо + 12 В ко входу RS-232-C IN Преобразователя
уровня 1, содержащегося на блоке МТС-1.
4
Соберите схему
на блоке МТС-1 как показано на
рисунке 1.3.
5 Сделайте следующие соединения:
Рисунок
1.3 - Блок-схема соединений
1-вход RS232-С,
2-преобразователь уровня 1,
3-выход КМОП схемы,
4-выход ТТЛ - логических схем, 5-вход
преобразователя уровня 2 КМОП/ТТЛ
логических схем, 6-преобразователь
уровня 2, 7-уровень напряжения RS232-С, 8-контрольные точки (измеряемые напряжения),
9-цифровой вольтметр
6
Соберите схему
на блоке МТС-1 как показано на
рисунке 1.3.
7 Сделайте следующие соединения:
8
Соедините гнездо + 12 В ко входу RS-232-C IN Преобразователя
уровня 1, содержащегося на блоке МТС-1.
9
Соедините выход КМОП структуры преобразователя уровня
1(CMOS OUT) с входом КМОП структуры преобразователя уровня 2 (СMOS IN).
10 Включите блок питания.
11 Измерьте вольтметром напряжение на выходе КМОП-структуры
(контрольная точка 3) и запишите результат в таблицу 3 (колонка Б).
12 Подключите вольтметр к выходу преобразователя уровня 2 и
результаты измерения занесите в таблицу 3 (колонка В).
13
Отсоедините вход преобразователя 2 (точка 5) от выхода
КМОП
(точка 3) и
соедините его с выходом ТТЛ –
логических схем (точка 4),
как это показано пунктирными линиями на
рисунке 1.3.
14
Измерьте вольтметром
напряжение на выходе (точка 7) и показание вольтметра
занесите в таблицу 3 (колонка Д).
15
Соедините вольтметр
с выходом ТТЛ логических схем (точка 4) и
запишите результат измерений
в таблицу 3 (колонка Г).
16
Соедините вход преобразователя уровня I с напряжением – 12В
вместо +12В.
17
Cоедините
вход преобразователя уровня 2 с
выходом КМОП cтруктуры(CMOS OUT) (точка3) преобразователя
уровня 1
18
Повторите действие от пункта 3 до пункта
7.
19
Выключите блок
питания и разберите
соединения, выполненные на
стенде.
Таблица
3 Уровни напряжения
|
Уровни
напряженийА |
Б |
В |
Г |
Д |
Вход RS232-С |
Выход КМОП |
Выход RS232-С |
Выход ТТЛ . |
Выход RS232-С |
|
+12 В |
|
|
|
|
|
-12 В |
|
|
|
|
1.6 Выводы
1 По данным таблицы 3 постройте временные диаграммы в соответству-щих точках измерения.
2 Считая сигналы, подаваемые на вход RS232–С, информационными
сигналами, укажите участки меток и пробелов на временных диаграммах.
1.7 Контрольные вопросы
1 Сформулируйте определения
и уточните назначения «протокола»,
«интерфейса» и «стыка».
2 Назначение преобразователей уровня.
3 Нарисуйте схему преобразователей уровня на КМОП и ТТЛ логических
элементах.
4 Поясните функциональное
назначение стыка 2 и интерфейса RS232-С.
5 Нарисуйте схему включение
интерфейса RS232-С.
6 Перечислите основные
электрические параметры интерфейса RS232-С и интерфейсных схем.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ПРОЦЕДУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕРФЕЙСА RS-232-С
2.1 Цель работы
1 Изучение последовательности действия и назначения сигналов цепей обмена в интерфейсе.
2 Проверка процедуры квитирования между терминалом и модемом.
2.2 Домашнее задание
Изучить цепи обмена в интерфейсе RS-232-S.
2.3 Теоритическая часть к лабораторным работам
Функциональное назначение – эта характеристика определяет назначение каждой из цепей обмена в интерфейсе и устанавливает количество требуемых для работы сигналов управления и синхронизации и сигналов данных.
Процедурные характеристики описывают сигналы управления и их последовательность при работе (таблица 1).
Терминальное оборудование (DTE) обычно оснащено разъемами
со штырьками, а связное (DCE) –
с разъемом с отверстиями (гнездо).
КЛАССЫ СИГНАЛОВ
Сигналы
интерфейса RS232C можно разделить на
следующие классы:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ
ДАННЫЕ (Д) (TXD, RXD, STD, SRD). Интерфейс RS232C
обеспечивает два независимых канала данных: первичный (главный) и вторичный
(вспомогательный).
Оба канала могут работать в
дуплексном режиме, т.е. одновременно осуществляют передачу и прием информации.
УПРАВЛЯЮЩИЕ
СИГНАЛЫ КВАНТИРОВАНИЯ (У) (например, RTS, CTS и
др.). Сигналы квантирования – это средство, с помощью которого обмен сигналами
позволяют ООД (DTE)
начать диалог с АПД (DCE)
начиная с установления связи до фактических передач или приема данных по
последовательной линии связи.
СИГНАЛЫ
СИНХРОНИЗАЦИИ (С) (например, TC, RC). В синхронном режиме между
устройствами необходимо передавать сигнал синхронизации, которые упрощают
синхронизм принимаемого сигнала в целях его декодирования.
ЦЕПИ ОБМЕНА
Для
интерфейса RS232C определены семь основных
цепей обмена.
1 Цепь АА (FG) - защитное заземление.
2 Цепь ВА (TXD) – передаваемые данные.
Направление: к аппаратуре передачи данных. Сигналы в этой цепи генерируется ООД
и поступают на преобразователь передаваемых сигналов для передачи на удаленное
ООД. ООД должно поддерживать в цепи ВА состояние «1» (V ниже -3В) в течение всего промежутка времени
между отдельными символами или в любое другое время, когда отсутствует передача
каких-либо сигналов. Оконечное оборудование, предназначенное только для приема
данных, должно поддерживать в этой цепи состояние «1» все время. Состояние «1»
или «0» должно поддерживаться в течение всей длительности каждого сигнального
элемента.
3
Цепь ВВ (RXD) –
принимаемые данные. Направление: от аппаратуры передачи данных. Сигналы в этой
цепи генерируются преобразователем принимаемых сигналов в ответ на сигналы
данных, получаемые от удаленного ООД. При полудуплексной работе приемный модем
поддерживает в цепи ВВ состояние «1», если цепь СА (RTS) удаленного ООД находится в состоянии
«Выключено». В модемах, предназначенных
только для передачи, в цепи ВВ все время поддерживается состояние «1».
Состояние «1» или «0» должно поддерживаться в течение всей длительности каждого
элемента сигнала.
4
Цепь СА (RTS) –
запрос на передачу. Направление: к аппаратуре передачи данных. Сигналы в этой
цепи генерируются ООД для приведения местного модема в состояние готовности к
передаче. Например, пока цепь СА находится в состоянии «Включено», должна
производиться передача несущей (при наличии модулятора). Состояние «Включено» удерживается в течение
всего времени, пока ООД имеет информацию, готовую для передачи, или передает
ее. Преобразователь сигнала должен передавать все данные, поступающие по цепи
ВА, пока в цепях СА (RTS),
СВ (CTS) и
СС (DSR)
поддерживается состояние «Включено».
При полудуплексной работе состояние «Выключено» переводит модем в режим
приема данных, а состояние «Включено» – в режим передачи данных. Эти режимы
работы модема устанавливаются вне зависимости от сигналов в цепях ВА и ВВ. ООД,
предназначенное только для приема данных, должно все время поддерживать в цепи
СА состояние «Выключено». ООД,
предназначенное только для передачи или дуплексной работы, может все время
поддерживать в цепи СА состояние «Включено».
Аналогичным образом аппаратура передачи данных (АПД), используемая только для
передачи или дуплексной работы, может быть устроена так, что находится в режиме
передачи все время, независимо от состояния сигнала в цепи СА.
В многоточечном канале связи, который может последовательно переносить сигналы данных, передаваемых несколькими станциями, цепь СА должна использоваться каждым ООД для приведения своего модема в режим передачи.
5 Цепь СВ (CTS) – готовность к передаче. Направление: от АПД. Сигналы в этой цепи генерируются передающим модемом и указывают на его готовность к передаче данных. Состояние «Включено» является ответом на состояние «Включено» цепи СА, задержанным на время, необходимое АПД для установления канала связи к удаленному ООД. Когда цепь СА переключается в состояние «Выключено», цепь СВ также должна быть выключена. При работе только на прием модем поддерживает цепь СВ разомкнутой все время. В случае только передачи или дуплексной работы, цепь СВ должна находиться в состоянии «Включено».
6 Цепь СС (DSR) – готовность модема. Направление: от АПД. Сигналы этой цепи генерируются местным модемом для указания готовности к работе.
Состояние
«Выключено» должно использоваться для указания:
а) либо ненормального или проверочного режима, который
делает невозможным или ухудшает выполнение какой-либо обычной функции,
связанной с предоставляемым видом обслуживания;
б) того, что канал переключен на другой вид связи (например, на телефонную связь);
в) того, что местный модем не подключен к
каналу связи.
Во всех других случаях имеет место состояние
(включено).
Эта цепь должна использоваться только для указания состояния местного модема. Состояние «Включено» нельзя интерпретировать как индикатор установления связи с удаленной станцией или состояние какой-либо удаленной станции или аппарата.
7 Цепь АВ (SC)– сигнальная земля. Этот провод устанавливает общий нулевой потенциал для всех цепей обмена, кроме цепи АА. В оборудовании передачи данных эта цепь сводится в одну точку, что дает возможность связать эту точку с цепью АА проволочной перемычкой.
1 DTE (ООД) 2 DCE (ОПД) 3 канал связи 1 DTE (ООД)
Рисунок 2.1 - Блок-схема цифрового интерфейса
1 – оконечное оборудование данных, 2 – оборудование передачи данных, 3 – канал электросвязи
2.4 Описание лабораторной установки
В данной лабораторной работе
используется блок МТС-1, блок питания МБ-IА, осциллограф, сигнал –
генератор и тестер данных.
2.5 Рабочее задание
1Cоедините 25 –штырьковое соединение тестора данных с соединением I1. Включите питание и тестора данных.
2 Установите переключатели от S1 до
S7 в положение ON (включено).
3 Установите тестор данных на режим работы
со скоростью
300 бит в секунду и включите сигналы RTS и DTR.
4 Соедините точку TD1 с контрольной точкой TP1, как это показано
на рисунке 2.2.
1) Data Tester TD1 TP1 J1 2) DTE – DCE Interface
Рисунок 2.2 - Блок-схема соединений.
1 –тестер данных, 2 – интерфейс между оконечным оборудованием данных и оборудованием связи данных
5 Установите переключатель выбора данных тестора данных в положение Мark (метка). Пронаблюдайте, как загорится отрицательный светоизлучающий диод контрольной точки TR1.
6 Установите переключатель выбора данных тестора данных в положение space (пробел) и пронаблюдайте, как загорится положительный светоизлучающий диод контрольной точки ТP1.
7 Установите переключатели с S8 до S11 следующим образом:
S8: двухпроводная линия;
S9: 0-300 бит в секунду (ответ);
10: нормальное;
S11: нормальное.
8 Соедините выход ООТ1 с осциллографом.
9 Пронаблюдайте на выходе наличие синусоидального сигнала.
10 Выключите переключатель S3 (сигнал RTS – сигнал запроса на передачу) и пронаблюдайте прекращение передачи модемом на осциллографе, на экране которого должно исчезнуть изображение синусоидального сигнала.
11 Снова включите переключатель S3 и пронаблюдайте временную задержку продолжительностью 150 мс, пока не включится сигнал СТS2 сначала и RTS2 загорится.
12 Выключите переключатель S1 и S2.
13 Соедините TD1 с RD1. Сохраните соединение с контрольной точкою ТР1. Установите переключатель выбора данных тестора данных на последовательность битов 511 (случайное положение).
14 Проконтролируйте, что тестер данных не измеряет какие-либо ошибки.
15 Нажмите переключатель ввода ошибки (введите ошибку или внесите ошибку) тестера данных и затем опустите его. Подсчитайте число ошибок в течение одной минуты и запишите его.
16 Отсоедините TD1 от RD1. Включите переключатели S1 и S2.
Соедините точку DTR1 интерфейса между оконечным оборудованием данных и оборудованием связи данных с контрольной точкою TP1.
17 Выключите переключатель DTR1 тестора данных. Заметьте, что включился светоизлучающий диод контрольной точки ТР1.
18 Снова включите переключатель DTR тестора данных. Обратите внимание на то, какой светоизлучающий диод контрольной точки ТР1 включился теперь.
19 Соедините контрольную точку TP1 с DSR2. Установите переключатель S10 в положение местной цепи. Определите состояние сигнала DSR по светоизлучающим диодам контрольной точки ТР1.
20 Повторите предыдущий шаг для нормального положения переключателя S10.
21 Повторите шаг 22 для нормального положения переключателя S10.
22 Выключите питание и тестер данных.
2.6 Выводы
1 По результатам шага 17 процедуры рассчитайте частоту ошибок для
10- 4 и 10-6 бит.
2 По результатам шагов 20 и 21 заполните пробелы в строках ниже:
Сигнал DTR включен _____горит светоизлучающий диод;
Сигнал DTR выключен ____горит светоизлучающий диод.
3 Используя результаты шагов 22, 23 и 24 запишите ниже состояние сигнала DSR по светоизлучающим диодам контрольной точки TP1:
- переключатель S10 в положение локальной цепи:
- переключатель S10 в положение
цифровой цепи:
- переключатель S10 в нормальном
положении:
4 Объясните использование канала DSR.
2.7
Контрольные
вопросы
1 Покажите блок-схему цифрового интерфейса.
2 Назовите сигналы типа данных.
3 Роль контрольную точку TP1.
4 Назовите сигналы типа управления.
5 Что такой конечный терминал.
Приложение А
Интерфейс RS-232С
Ввод/вывод данных
по телефонной линии ИНТЕРФЕЙС RS232C Последова тельный
интерфейс Модем T ´ D R´D Данные Данные УПРАВЛЯЮЩИЕ ЛИНИИ
.files/image004.gif)
.files/image005.gif)
РИСУНОК А.1 -
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ИНТЕРФЕЙСА RS–232C
Таблица А.1 Функции сигнальных
линий интерфейса RS-232C
(МККТТ V24/V28)
|
Номер контакта |
Обозначен МККТТ |
ОбозначенRC -232C |
Назначение цепи обмена |
Направление к АПД или ООД и функция сигнал |
||
Полное название |
Сокращение |
АПД |
ООД |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
101 |
АА |
Защитное
заземление |
FG |
Заземление |
Заземление |
|
2 |
103 |
ВА |
Передаваемые
данные |
TD |
X, Д |
|
|
3 |
104 |
ВВ |
Принимаемые
данные |
RD |
|
X, Д |
Продолжение таблицы А.1
|
4 |
105 |
СА |
Запрос передачи |
RTS |
X, У |
|
|
|
5 |
106 |
СВ |
Готовность к передаче (очистить для посылки
сообщения). |
CTS |
|
X, У |
|
|
6 |
107 |
СС |
Готовность АПД (готовность набора данных) |
DSR |
|
X, У |
|
|
7 |
102 |
АВ |
Сигнальное заземление или
общий обратный провод |
SC |
Заземление |
Заземление |
|
|
8 |
109 |
CF |
Детектор принимаемо- го
линейного сигнала RLSD
канала данных (обнаружение несущей данных) |
DCD |
|
Х,
У |
|
|
9 |
|
|
N (N - резервированы для использования в конкретной
стране) |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
N |
|
|
|
|
|
11 |
126 |
|
Выбор частоты передачи
(режим выравнивания) |
QM |
Х,
У |
|
|
|
12 |
122 |
SCF |
RLSD обратного
(вторичного) канала (обнаружение несущей вторичных данных) |
SDSD |
|
X, У |
|
|
13 |
121 |
SCB |
Готовность обратного
канала (вторичного CTS,
вторичная очистка для посылки сообщения) |
SCTS |
|
X, У |
|
|
14 |
118 |
SBA |
Передаваемые данные
обратного канала (вторичный TD,
вто-рично передаваемые данные) |
STD |
X, Д |
|
|
|
15 |
114 |
DB |
Синхронизация элементов
передаваемо- го сигнала (DCE)
(синх- ронизация передатчика) |
TC |
|
X, С |
|
Продолжение таблицы А.1
|
16 |
119 |
SBB |
Принимаемые данные
обратного канала (вто- ричный RD, вторично принятые
данные) |
SRD |
|
Х,
Д |
|
17 |
115 |
DD |
Синхронизация элемен- тов
принимаемого сигнала (DCE) |
RS |
|
Х,
С |
|
18 |
141 |
|
Местный
шлейф (шлейф3) (разделенная синхронизация приемника) |
DCR |
Х,
С |
|
|
19 |
120 |
SCA |
Сигнал
передачи обрат ного канала (вторичный RTS)[вторичный запрос на посылку сообщения] |
SRTS |
X, Д |
|
|
20 |
108/1 |
|
Подключить
АПД к линии* (CDSTL) |
|
X, У |
|
|
20 |
108/2 |
CD |
Готовность
терминала (DTR)* |
DTR |
X, У |
|
|
21 |
140 |
|
Удаленный
шлейф (шлейф 2)* |
|
X, С |
|
|
21 |
110 |
CG |
Детектор
качества сигнала* |
SQ |
|
X, У |
|
22 |
125 |
CE |
Индикатор
вызова (звонок) |
RI |
|
X, У |
|
23 |
111 |
CI |
Селектор
скорости сигналов* |
|
X, У |
|
|
23 |
112 |
CH |
Селектор
скорости сигналов* |
|
|
X, У |
|
24 |
113 |
DA |
Синхронизация
элементов передаваемого сигнала (внешняя синхронизация передатчика) |
TC |
X, С |
|
|
25 |
142 |
|
Индикатор
испытания (занятость) |
|
|
Х,
У |
|
Примечание - Х – направление передачи; У –
управляющие; Д – данные; С – синхронизация. |
||||||
Другие обозначения контактов, используемые поставщиками модемов.
Продолжение таблицы А.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
9 |
|
|
Положительное
контрольное напряжение (модемы США) |
|
|
Х |
|
10 |
|
|
Отрицательное
контрольное напряжение |
|
|
Х |
|
9 |
116 |
|
Выбор
резервного канала |
|
Х |
|
|
11 |
116 |
|
То
же |
|
Х |
|
|
24 |
116 |
|
То
же |
|
Х |
|
|
10 |
117 |
|
Индикатор
резервного канала |
|
|
Х |
|
25 |
117 |
|
То
же |
|
|
Х |
|
11 |
110 |
CG |
Детектор
качества сигнала |
|
|
X |
|
12 |
110 |
CG |
То
же |
|
|
X |
|
24 |
110 |
CG |
То
же |
|
|
X |
|
25 |
110 |
CG |
То
же |
|
|
X |
*
Выбирается один из двух.
Примечания
1 Чтобы
избежать путаницы между RD (Read-считывать) и RD (Received Data – принимаемые данные) часто пользуются
обозначениями RXD и TXD, а не RD и TD.
2 Иногда
отдельные фирмы используют запасные линии RS-232C для контроля или специальных функций, относящихся к конкретной аппаратуре.
3 DCE (Data Communications Equipment) – оборудование для
передачи данных (модем, АПД). DTE (Data Terminal Equipment) – система, связанная с
модемом (терминальные оборудования, оконечное оборудование данных (ООД).
На
практике вспомогательный канал RS 232C применяется редко, и в
асинхронном режиме из 25 линий обычно используются только 9 линий (контактов),
которые приведены в таблице
Таблица А.2
Основные линии интерфейса RS 232C в асинхронном режиме
|
№
кон такта |
Сигнал |
Выполняемая функция |
|
1 |
FG |
Подключение земли к стойке или шасси оборудования |
|
2 |
TXD |
Последовательные данные, передаваемые от DTE к DCE. |
|
3 |
RXD |
Последовательные данные, принимаемые DTE от
DCE. |
|
4 |
RTS |
Активным уровнем этого сигнала DTE указывает,
что оно «хочет» послать данные в DCE. |
Продолжение таблицы А.2
|
5 |
CTS |
Активным уровнем этого сигнала DCE указывает готовность
воспринимать данные от DTE. |
|
6 |
DSR |
Активным уровнем этого сигнала DCE сообщает,
что связь установлена. |
|
7 |
SG |
Возвратный тракт общего сигнала (земли). |
|
8 |
DCD |
Активным уровнем этого сигнала DTE показывает, что оно
работает и DCE может подключиться к каналу связи. |
|
9 |
DTR |
Активным уровнем этого сигнала DCE подключается к
линии. |
ЛАБОРАТОРНАЯ
РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ
ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕМА МККТТ V.21
(Bell 103)
3.1
Цель работы
1
Изучение характеристик передатчика
и приемника модема,
работающего, в режиме
скорости обработки данных
от 0 до 300 бит в секунду.
2 Исследование процедуры «вызов» и «ответ».
2 Источник данных 1 Приемник данных 4 2 3
Линия связи
Рисунок 3.1 - Типичная линия связи
1–источник данных, 2–блок интерфейса, 3–среда связи, 4–приемник данных
3.2 Домашнее задание
Изучить
характеристики передатчика и приемника модемов, скорость работы которых 0 – 300
бит в секунду.
3.3
Теоритическая часть к лабораторным работам
Передаваемые данные преобразуются в
цифровой формат источником
данных, поступают на блок интерфейса,
передаются через среду
связи, принимаются находящимся на
расстоянии блоком интерфейса и интерпретируются приемником данных.
В
данной лабораторной работе используется модем американского стандарта Bell 103,
разработанный в соответствии со стандартом V.21
МККТТ. Mодем обеспечивает передачу данных одновременно в обоих направлениях по
дуплексным каналам телефонной сети
общего пользования со скоростью 300 бит/с в асинхронном или синхронном
режиме.Для передачи в дуплексном режиме
полоса частот АЧХ телефонного канала
разбивается на два (рис.3.3) от 300 до
1700 Гц и от 1700 до 3000 Гц, т.е. организуются два канала со средними (несущими) частотами 1170 и 2125
Гц.
В модеме используется частотная манипуляция с девиацией
частоты в каждом из каналов 200 Гц. В каждом канале верхняя частота
соответствует логической «1» (метка). Характеристические частоты канала 1:
«1» - 2225 Гц и «0» - 2025
Гц; канала 2: «1» - 1270 Гц и «0» -
1070 Гц.
При
реализации дуплексного режима для однозначности работы следует иметь в виду,
что вызывающая сторона (например А) всегда ведет передачу по каналу 1, прием по
каналу 2, а вызываемая (например Б), наоборот, - передачу по каналу 2 и прием
по каналу 1. Переключение осуществляется вручную или автоматически через цепи
стыка 126 – «Выбор частоты передачи»
и 127 – «Выбор частоты приёма». При переключении модема с канала 1 на канал 2
модулятор и демодулятор должны переключаться на новые частоты, а фильтры 1 и 2
меняться местами. АЧХ канальных фильтров дуплексного модема тип Bell 103
приведена на рис.3.2.
Рисунок 3.2 - АЧХ
канальных фильтров модема «Bell 103»
Рисунок
3.3 - Спектр частот модема в дуплексном
режиме
Передатчик 1. Пробел «0»=1070 Гц. Метка «1» =1270
Гц. Несущая fн
=1170 Гц. Приемник 1.
Несущая fн =2175
Гц. Приемник 2.
Несущая fн =1170
Гц. Передатчик 2. Пробел «0»=2025 Гц. Метка «1» =2225
Гц. Несущая fн
=2125 Гц. Двухпроводная телефонная линия.
Рисунок 3.4 - Распределение частот модема в
дуплексном режиме по двухпроводной телефонной линии
Модулятор (f – вызова) Фильтр с Df = 300–1700 Гц Фильтр c Df = 300 – 1700 Гц Демодулятор Демодулятор Фильтр с Df = 1700 – 3000 Гц Фильтр с Df = 1700 – 3000 Гц Модулятор (f – ответа)
.files/image008.gif)
.files/image009.gif){kind=small}
.files/image010.gif){kind=small}
Рисунок
3. 5 - Разделение диапазона частот модема
при
дуплексном режиме со скоростью передачи 300 бит/с
Структурная
схема УПС модема 103 с указанием цепей стыка приведена на рисунке 3.6. В ее состав входят модулятор, детектор
уровня принимаемых сигналов, фильтровое оборудование и блок подключения. В функции последнего входит прием и
обработка сигналов вызова, передача ответного сигнала, переключение абонентской
линии с телефонного аппарата на модем, а также взаимодействие с устройством
автоматического вызова.
Рисунок 3.6 - Структурная схема модема со
скоростью передачи 300 бит/с
Рисунок 3.7 - Временные диаграммы сигналов на
стыке между АПД и
ООД при
использовании телефонных соединительных трактов: tсраб.– время срабатывания цепи 109; tпосл. –
время последействия цепи 109;tз –
время задержки между переходами в состояние «включено» цепей 105 и 106
Рисунок 3.8 - Временные диаграммы сигналов на стыке
между АПД и ООД и начало передачи данных в дуплексном режиме: tсраб. –
время срабатывания цепи 109
Рисунок
3.9 - Временные диаграммы сигналов на
стыке между АПД и ООД при работе в
полудуплексном режиме и изменении направления передачи. tсраб.– время срабатывания цепи 109; tпосл. –
время последействия цепи 109; tз –
время задержки между переходами в состояние «включено» цепей 105 и 106
Таблица. 1 Распределение частот модема «Bell 103»
Режим работы |
Вызов |
Ответ |
||
|
Передача |
Метка |
1270
Гц. |
Метка |
2225 Гц |
|
Пробел |
1070
Гц |
Пробел |
2025 Гц |
|
|
Прием |
Метка |
2225
Гц |
Метка |
1270
Гц |
|
Пробел |
2025 Гц |
Пробел |
1070
Гц |
|
Таблица.2 Распределение частот модема МККТТ V.21
|
Режим
работы |
Вызов |
Ответ |
||
|
Передача |
Метка |
980
Гц. |
Метка |
1650
Гц |
|
Пробел |
1180
Гц. |
Пробел |
1850
Гц |
|
|
Прием |
Метка |
1650
Гц. |
Метка |
980
Гц |
|
Пробел |
1850
Гц. |
Пробел |
1180
Гц |
|
3.4 Описание лабораторной установки
В данной лабораторной работе
используется блок питания МБ-IА, блок МТС-1, осциллограф,
частотомер и сигнал – генератор.
3.5 Рабочее задание
Рисунок
3.10 - Блок - схема соединений
1-интерфейс
между оконечным оборудованием данных и оборудованием связи данных, 2 - модем, 3
- выход 1 (А и В), 4 - осциллограф, 5 – частотомер
1
Установите переключатели блока МТС-1 в следующие положения:
от S1 до S7: (включено);
S8:
двухпроводная линия;
S9:
0-300 бит в секунду «Вызов» (orig);
S10:
нормальное;
S11:
нормальное.
2
Произведите указанное
ниже соединение так, как это
показано на рисунке 3.10 :
-Соедините
гнездо TD1
(передаваемые данные, стык 103) с точкой –12 В
(Метка) вблоке МТС-1.
- Соедините
гнездо RTS1 (запрос на передачу, стык 105)
с +12В(Пробел).
-
Соедините выход OUT1 (В) с заземлением.
- Соедините
выход OUT1 (А) с осциллографом и
частотомером.
3
Включите питание.
4
Поверните потенциометр Р1
регулировки уровня модулятора в
положение
10.
5
Измерьте частотомером частоту выходного сигнала и запишите ее в таблицу
3.1.
Таблица 3.1 Частотные
характеристики
|
Режим |
Данные |
Частота
(Гц) |
|
Вызов |
Метка |
|
|
|
Пробел |
|
|
Ответ |
Метка |
|
|
|
Пробел |
|
6 Измерьте
амплитуду выходного сигнала по осциллографу и запишите ее ниже:
Vвых(Метка) = ______ В
7 Отсоедините
точку TD1(передаваемые
данные 1) от точки – 12В (Метка) и соедините ее с гнездом +12В (Пробел).
8 Запишите
частоту выходного сигнала в таблицу 3.1.
9
Запишите амплитуду выходного сигнала:
Vвых
(Пробел) = ______ В.
10
Установите переключатель S9 в
положение 0-300 бит/с в режим «Ответ» (answer).
11 Соедините TD1
c точкой – 12B (Метка).
12 Повторите шаги
с 5 по 9 и запишите полученные частоты
в таблицу 3.1 и ниже измеренные значения напряжений:
Vвых (метка)
= _________В; Vвых
(пробел) =_________В.
13
Установите переключатель S9 в положение (0-300) бит/с,
режим «Вызов» (originate).
14 Отсоедините
RTS1 и TD1 от точки +12В(Пробел).
15 Соедините выход сигнал – генератора(AUDIO GENERATOR) с
выходом OUT1 (A) и OUT1 (B)с
заземлением.
16 Установите синусоидальный выходной сигнал без смещения,
удвоенная амплитуда которого
равна 2В.
17
Соедините RD2 (принятые данные 2) с TD1 (переданные данные 1),а также
соедините RD2 с контрольной точкою TP1. Светоизлучающие диоды покажут, является ли сигнал, подаваемый на TD1
высоким или низким по уровню.
18
Установите частоту синусоиды 700 Гц.
19
Медленно
увеличивайте частоту. Наблюдайте за светодиодом CD2 (обнаружение несущей частоты) интерфейса ООД
с оборудованием связи данных.
20 Запишите диапазон
частот, в котором
светодиод CD2
(обнаружение несущей частоты) горит.
Запишите также точку, где TP1
показывает изменение уровня напряжения
в принимаемых данных, и диапазон частот, в котором светоизлучающий диод CD2 горит
при положительных RD2 (принимаемые данные 2). Запишите результаты в
таблицу 3.2.
21
Когда светоизлучающий диод CD2 горит,
пронаблюдайте сигнал в контрольных точках проверки приема и
выхода фильтра демодулятора.
22 Установите переключатель S9 в
положение 0-300 бит/с в режим
«Ответ» (answer).
23
Установите частоту синусоидального
сигнала равной 700 Гц
и повторите шаги 19 и 20.
24 Отсоедините сигнал-генератор, осциллограф
и частотомер.
25 Выключите питание и уберите соединения,
выполненные на схеме.
Таблица 3.2 Диапазоны частот.
|
Режим |
Диапазон
обнаружения несущей частоты. |
Состояние TP1 (+ V или –V) |
Принимаемые
данные (+) |
|
Вызов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(+ ) Заполняется при анализе результатов.
3.6 Выводы
1 В таблице 3.2
покажите диапазоны частот для информационных сигналов Метка (Mark)
и Пробел (Space),
заполнив колонку таблицы принимаемые данные.
2 По результатам, записанным в таблицу 3.2,
рассчитайте диапазон частот, в котором
обнаруживается несущая частота
в режимах работы вызов и ответ:
– диапазон частот (режим
работы вызов) _________________ Гц.
– диапазон частот (режим работы ответ)
__________________Гц.
3.7 Контрольные
вопросы
1 Какие задачи
решает УПС?
2 Сравните
спектры и помехоустойчивость АМ, ЧМ, ФМ.
3 Поясните
принципы получения сигналов АМ, ЧМ, ФМ.
4 Нарисуйте
структурную схему ПДС и поясните назначение элементов.
Приложение А
Signal Line (сигнальная линия)
Точка A Точка B Точка A Точка B
Ground Line (линия заземления)
(+) Сигнальная линия
(-) Сигнальная линия
Рисунок А1 -
Сбалансированная схема
IN
Рисунок А2 -
Несбалансированная схема
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ
ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕМА МККТТ V.23
(Bell 202)
4.1 Цель работы
Исследование характеристик передатчика и приемника модема, передающего данные со скоростью от 0 до 1200 бит в секунду.
4.2 Домашнее задание
Изучить
спектр используемых частот модема типа BELL 202.
4.3
Теоритическая часть к лабораторным работам
Наиболее простыми
частотно-манипулированными
модемами являются модемы серии
202 компании "Белл
Систем" и модели типа CCITT V.23. Это модемы со средней
скоростью работы, как и модем
типа 103, модем типа 202 передает данные с помощью частотного манипулирования,
используя частоту 2200 Гц
для представления ПРОБЕЛА и
частоту 1200 Гц для представления МЕТКИ. Он может передавать данные со
скоростями от 0 до 1200 бит/с.
Характеристики
данного модема для передачи цифровых сигналов по коммутируемой телефонной сети
общего пользования со скоростью 1200/600 бит/с регламентируются рекомендациями
МККТТ V.23.
Передача данных должна осуществляться в
одном направлении со скоростью 1200 или 600 бит/с при использовании частотной
модуляции синхронным либо асинхронным способом. Наряду с каналом передачи
данных возможно применение канала обратной связи с ЧМ и скоростью модуляции до
75 Бод. Этот дополнительный канал может быть использован для исправления ошибок
в системах с решающей обратной связью.
В
зависимости от скорости передачи несущая частота прямого канала составляет 1500
и 1700 Гц. Девиация частоты для скорости 1200 бит/с равна +400 Гц, а для скорости 600 бит/с +200 Гц.
Нижняя частота для обеих скоростей 1300 Гц и соответствует передаче двоичной
«1» (Метка), а верхние частоты – 1700 и 2100 Гц соответствуют передаче «0»
(Пробел). Для характеристических частот допускается отклонение от номинального
значения не более чем на +10 Гц.
Отметим,
что характеристические частоты модема типа 202, исследуемый в лабораторной
работе, отличаются от модема МККТТ V.23.
Так, при скорости передачи 1200 бит/с «1» передается на частоте 1200 Гц, а «0»
– 2200 Гц, следовательно, девиация частоты 500 Гц.
Эти модемы имеют некоторые специальные
характеристики. Некоторые варианты этих
типов сохраняют канал приемника во время передачи. Поскольку частоты,
используемые передатчиком и приемником идентичны, приемник демодулирует
принятый сигнал и выдает копию передаваемых данных на провод принимаемых
данных. Эта характеристика называется локальным копированием.
Кроме того, провод, по которым передается
сигнал «Обнаружение несущей», находится под контролем при передаче данных и
локальным, и дистанционным модемом.
Для обратного канала передачи двоичных «1» и «0» характеристические частоты модема V.23 соответственно устанавливаются 390 и 450 Гц, а в модеме типа 202 «Белл» по обратному каналу передается сигнал звуковой частоты 387 Гц. Присутствие этого тонального сигнала указывает на то, что канал между модемами все еще сохраняется. Он может быть также использован для передачи информации запроса на повторную передачу предыдущего ошибочного блока сообщения.
На рисунке 4.1 показан размещение характеристических частот модема 202 «Белл систем» в полосе частот АЧХ телефонного канала.
Рисунок 4.1
Структурная
схема модема типа 202 приведена на рисунке 4.2. В зависимости от положения переключателя «П» модем может находиться в режиме передачи
по прямому каналу и приема сигналов обратной связи либо в режиме приема
сигналов данных по прямому каналу и передачи сигналов квитирования по каналу
обратной связи. Управление режимом должно осуществляться сигналом, поступившим
с ООД по цепи 105 – «Запрос передачи». При состоянии 105 «Выкл» АПД переводится
в режим передачи по каналу данных.
Вызывающая установка
107
105
106
103
1 ФП данные прямого канала
119
122
Вызываемая установка
t1
109
104
118 1 фп данные обратного канала
121
120
107
Рисунок 4.3
4.4 Описание лабораторной установки
В данной лабораторной работе
используется блок МТС-1, блок питания
МБ-IА, осциллограф, частотомер и сигнал – генератор.
4.5 Рабочее задание
1
Установите переключатели Блока МТС-1 в следующие положения:
От S1 до S7: ON
(включено);
S8:
четырехпроводная линия;
S9:
0-1200 бит в секунду;
S10: нормальное;
S11:
нормальное.
2 Осуществите следующие соединения, как это
показано на рисунке 4.4.
- Соедините RTS1 с
+12В (Пробел).
- Соедините TD1 с -12В
(Метка).
- Соедините выход OUT2 (B) с заземлением.
- Соедините выход OUT2 (A) с осциллографом и частотомером.
3 Включите
питание.
4
Установите потенциометр регулировки уровня P1 модулятора в положение 10.
5
Измерьте с помощью частотомера частоту синусоидального
выходного сигнала и запишите ее в таблицу 1.
3-осцил- лораф 4-часто- томер
5-(TD1) 6-(RTS1)
1-интерфейс
(DTE—DSE)
2- Модем A
(мodem) B
вых
2
Рисунок 4.4 - Блок - схема соединений
1-интерфейс
между оконечным оборудованием данных и оборудованием связи
данных, 2 – модем, 3 – осциллограф,
4 – частотомер, 5 – передаваемые данные I, 6 – запрос на передачу I, 7 –
выход 2 (А и В).
6 Измерьте
амплитуду выходного сигнала по осциллографу и запишите
ее ниже:
Vвых (Метка) =________В.
Таблица 4.1
Характеристики частот
|
Передаваемые данные |
Измеряемая частота (Гц) |
|
Метка |
|
|
Пробел |
|
7
Отсоедините TD1 (передаваемые данные) от -12 В (Метка) и соедините с +12 В (Пробел).
8 Измерьте
частоту выходного синусоидального сигнала и запишите ее в таблицу 4.1.
9
Измерьте и запишите
амплитуду выходного сигнала:
Vвых (Пробел) =_____В.
10 Отсоедините RTS1
(ЗАПРОС НА ПЕРЕДАЧУ 1) от +12 В.
11 Отсоедините TD1 (ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ДАННЫЕ 1) от -12 В.
12 Выключите питание.
13 Для исследования характеристик приемника в режиме работы 0 – 1200 бит в секунду, осуществите следующие соединения, как показано на рисунке 4.5.
- Соедините RD2 (ПРИНИМАЕМЫЕ ДАННЫЕ 2) с контрольной точкою TР1.
- Соедините выход OUT1(B) с заземлением
- Соедините выход OUT1(A) с осциллографом , сигнал-генератором и частотомером.
RD2
1
Интерфейс
DTE – DCE 2 А·
вых.1
В· 4 осцил-ограф 5 сигнал-генератор 6 частото-
мер
Модем
Рисунок 4.5 - Блок-схема соединений
1-интерфейс между оконечным оборудованием данных и
оборудованием связи данных, 2-модем, 3-выход 1 (А и В), 4-осциллограф,
5-сигнал-генератор, 6-частотомер
14
Установите переключатели в то же самое
положение,как и на шаге 1.
15
Включите питание.
16 Отрегулируйте сигнал – генератор так, чтобы на его
выходе получить
синусоидальный сигнал с удвоенной амплитудою
2 В и нулевым сдвигом.
17
Установите частоту выходного синусоидального сигнала равной 1000 Гц.
18
Медленно
увеличивайте частоту.
Следите за светоизлучающим
диодом CD2 (ОБНАРУЖЕНИЕ НЕСУЩЕЙ
ЧАСТОТЫ) на интерфейсе оконечного
оборудования данных с
оборудованием связи данных. Запишите диапазон частот, в котором
светодиод CD2 горит
и RD2 (ПРИНИМАЕМЫЕ
ДАННЫЕ 2) отрицательны.
19
Также запишите точку, в которой TР1 показывает
изменение уровня напряжения в
принимаемых данных, и
диапазон частот, в котором
светоизлучающий диод CD 2 (ОБНАРУЖЕНИЕ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ) горит
при положительных RD2 (ПРИНИМАЕМЫЕ ДАННЫЕ).
Запишите результаты в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Диапазоны частот
|
ДИАПАЗОН ОБНАРУЖЕНИЯ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ |
СОСТОЯНИЕ TP1 (+V или -V) |
ПРИНИМАЕМЫЕ ДАННЫЕ ( +) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(+)
Заполняется при анализе результатов.
20 Отсоедините сигнал-генератор, осциллограф и
частотомер.
21 Выключите
питание и уберите
соединения.
4.6 Выводы
1 В
таблице 2 покажите диапазон частот для сигналов MARK
(МЕТКА) и SPASE
(ПРОБЕЛ), заполнив колонку
ПРИНИМАЕМЫЕ ДАННЫЕ
2
По результатам,
записанным в таблицу 2, рассчитайте
диапазон частот, в котором обнаруживается несущая частота при работе в диапазоне обработки данных
0 – 1200 бит в секунду:
Диапазон
частот________Гц
.
4.7 Контрольные вопросы
1 Какие
особенности передачи дискретных сообщений модемом V.23 по
сравнению с модемом V.21.
2
Какими способами можно обеспечить одновременную двустороннюю
(дуплексную)
передачу сообщений.
3Нарисуйте
диаграмму использование диапазона частот для полудуплексного модема с обратным
каналам.
4
Нарисуйте структурную схему стыки АКДи ООД.
5
Напишите формулу кодовой комбинаций.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ МОДЕМА ПО ДВУХПРОВОДНОЙ И ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ ЛИНИЕЙ
5.1 Цель работы
1 Изучение основных принципов работы модема по двухпроводной/
четырехпроводной линией.
2 Проверка функционирования двухпроводного/четырехпроводного
гибридного канала.
5.2
Домашнее
задание
Изучить схему принцип работы модемов по двухпроводной/четырехпроводной линии.
5.3
Описание
лабораторной установки
В данной лабораторной работе
используются блок МТС-1, блок питания МБ-IА, осциллограф, частотомер,
сигнал – генератор и тестер данных.
5.4 Рабочее задание
2.
о------------о RD1 TP1
J1 DTE-DCE интерфейс 4 5 6 3 модем А Вых1 В 1 Тестер данных
Рисунок 5.1- Блок-схема соединений
1 – тестер данных, 2 – интерфейс между оконечным оборудованием данных и оборудованием передачи данных, 3 – модем, 4 – частотомер, 5 – сигнал-генератор, 6 – осциллограф
1 Соберите схему в соответствии с рисунком 5.1.
- Соедините 25 – штырьковый
разъем тестера данных с соединением
J 1 интерфейса
между ООД и оборудованием связи
данных;
- Соедините выход OUT1(А)
модема с сигнал-генератором, осциллографом
и частотомером.
-Соедините выход OUT1 (В)
с заземлением.
- Соедините точку RD1 (передаваемые данные 1) с
контрольной точкою TР1 интерфейса между ООД и
оборудованием связи данных.
2 Включите питание и
тестор данных.
3 Установите передаваемые данные тестора данных
на скорость передачи
сигнала MARK (Метка) 0-300 бит в секунду.
4 Установите переключатель RTS тестора
данных в положение OFF
(Выключено).
5 Установите выход сигнал-генератора на синусоидальный сигнал с удвоенной амплитудой сигнала
2В и
нулевым сдвигом, установите
частоту этого сигнала на значение
MARK (Метка-1200 ГЦ) (для
приемника) для режима
вызова 0-300 бит в секунду. Установите переключатель RTS тестора данных
на ON (Включено).
6 Установите переключатели МТС-I в
следующие положения:
От
S1 до S7: ON (включено);
S8: двухпроводная линия;
S9: 0-300 бит в
секунду (вызов);
S10: нормальное;
S11: нормальное.
7 Отсоедините сигнал-генератор от выхода OUT1.
8 Запишите частоту и амплитуду синусоидального сигнала на выходе:
Частота:______Гц; Амплитуда:______В;
9 Снова соедините
сигнал-генератор с выходом
OUT1(А).
10 Пронаблюдайте за
выходом RD1 (принимаемые данные 1)
по
светоизлучающим
диодам контрольной точки
TP1. Убедитесь в том, что принимаемым
сигналом является сигнал MARK (Метка).
11 Выключите переключатель RTS тестора
данных и измените частоту
сигнал-генератора
таким образом, чтобы
она соответствовала сигналу
Space (Пробел). Снова
установите переключатель PTS
тестора данных
в положение
ON (Включено).
12 Проверьте, являются ли
принимаемые сигналы сигналами Space
(Побел).
13
Установите
переключатель S9 в положение 0–300 бит в секунду (ответ).
14
Выключите переключатель RTS тестора
данных и установите
частоту сигнал-генератора на
значение сигнала Mark (Метка –1200 ГЦ ) (для приемника) для
режима ответа со скоростью приема
данных 0-300 бит
в секунду.
15 Снова включите
переключатель RTS тестора
данных.
16 Повторите шаги
с 7 по 9. Запишите ниже
полученные результаты:
Частота:___________ Гц; Амплитуда:________В.
17 Установите переключатель S8 в
положение четырехпроводной линии.
18 Установите переключатель S9 в
положение 0-1200 в
секунду.
Оставьте переключатели S10 и S11
в нормальном положении.
Установите передаваемые данные
тестора данных на сигнал Mark
(Метка)
со скоростью передачи 1200 бит
в секунду.
19 Соедините
сигнал-генератор с выходом OUT1(А) и
установите его на синусоидальный сигнал с удвоенной
амплитудой 2В и нулевым сдвигом.
Установите
частоту на значение
сигнала Mark (Метка-1200 ГЦ )
для режима для работы со
скоростью 0 – 1200 бит в секунду.
20
Переходите
на выход OUT1,установите и запишите частоту и
амплитуду синусоидального сигнала на выходе. Заземлите точку выхода OUT2(В).
Частота:_________Гц; Амплитуда:_______В.
21 Пронаблюдайте за
выходом RD1(принимаемые сигналы
I) с помощью светоизлучающих
диодов контрольной точки
TP1.Убедись в том, что принимаемые сигналы
являются сигналами Mark
(Метка).
22 Переходите на выход OUT1(АиВ).
23 Измените частоту сигнал-генератора на частоту сигнала Space
(Пробел).
24 Убедитесь в том, что сигналы
на RD1(принимаемые
сигналы I)
действительно
являются сигналами Space
(Пробел).
25 Установите тестер данных
на сигнал Space (Пробел).
26 Запишите частоту и амплитуду синусоидального сигнала на выходе
OUT1:
Частота:_____________Гц; Амплитуда:__________ В.
27 Выключите питание и разберите оборудование для эксперимента.
5.5 Выводы
1 Объясните, что вы должны наблюдать на RD (принимаемые данные),
если установлен рабочий режим для двухпроводного канала со скоростью обработки данных 0 -1200 бит в секунду и передаваемый сигнал изменяется между сигналами MARK (метка) и SPACE (пробел).
Представьте, что на модем не поступает никакого сигнал.
Запишите ответ в таблице, приведенной ниже:
Таблица 5.1 Выход данных RD1 (принимаемые данные 1)
|
Данные наTD1(передаваемые данные)
|
Данные на RD1(принимаемые данные) |
|
МЕТКА |
|
ПРОБЕЛ |
|
2 Объясните, что вы
наблюдали бы на RD1(принимаемые данные I), если бы был
установлен рабочий режим для
четырехпроводного канала со скоростью обработки данных
0-300 бит в секунду. Предположите, что передаваемый сигнал меняется
между сигналами Мark
(Метка) и Space (Пробел) и что модем не получает никаких аналоговых
сигналов.
5.6
Контрольныe
вопросы
1 Расскажите особенности двухпроводной линии между двумя абонентами.
2 Расскажите особенности
четырехпроводной линии между двумя ООД.
3 Какие способы применяются
при передаче данных.
4 Нарисуйте подключение
гибридного соединения.
5 Назначение модулятора и
демодулятора.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
ТЕСТИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОГО КОНТУРА
6.1 Цель работы
Исследование по методом тестирования линии, нагруженной модемом путем создания локальных закольцеваний.
6.2
Домашнее задание
Изучить схемы локального и дистанционного тестирования линий.
6.3 Описание лабораторной установки
В данной лабораторной работе
используется блок МТС-1, блок питания МБ-IА, осциллограф и тестер
данных.
6.4 Рабочее задание
1 Соберите схему, показанную на рисунке 6.1.
2 Сделайте следующие соединения:
- Соедините 25-штырьковый разъём тестера данных с разъёмом интерфейса между оконечным I1оборудованием данных и оборудованием связи данных;
- Соедините RD1 (принимаемые данные I) с контрольной точкой TP1.
о--------------о RD1 TP1 J1 Тестор данных DTE-DCE
Interface
Рисунок 6.1 - Блок-схема
соединений
2 Установите
переключатели МТС-I в следующие
положения:
от S1 до S7: ON (включено);
S8: двухпроводная линия;
S9: 0-300 бит
в секунду (вызов);
S10: локальная цепь;
S11: нормальное.
3 Установите потенциометр P1
в максимальное положение.
4
Установите
тестер данных на режим работы
0-300 бит в секунду.
5
Установите переключатель выбора данных тестора
данных на сигнал MARK
(Метка).
6 Установите
переключатель RTS тестера
данных в положение ON
(Включено).
7
Включите питание и тестер данных.
8
Проверьте состояние RD1(Принимаемые данные 1)
и запишите в таблицу 1.
Таблица 1 Принимаемые данные
|
ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ДАННЫЕ |
ПРИНИМАЕМЫЕ ДАННЫЕ |
|
МЕТКА |
|
|
ПРОБЕЛ |
|
9 Переключите
переключатель выбора данных
тестора данных в
положение SPACE (Пробел).
10
Повторите
шаг 7.
11
Убедитесь
в том, что тестер данных не насчитал ни
одной ошибки.
12
Сбросьте
счетчик тестера данных (нажимите кнопку-Reset) и надавите
переключатель ввода ошибок (Force error) тестора
данных на половину минуты,
запишите полное число
ошибок:
Число
ошибок:
13
Установите скорость
передачи тестера данных на 1200 бит/сек.
14
Установите
переключатель S9 блока МТС- I в положение 1200 бит в секунду.
Переключатель S8 установите в
положение четырехпроводной линии.
15 Установите
переключатель выбора данных
тестора данных в положе- ние MARK
(Метка).
16
Повторите
шаги 10 и 11.
17
Установите переключатель выбора данных тестера
данных, а положение RANDOM (случайный сигнал)
на скорости передачи
данных 0-300 бит в
секунду.
18
Установите переключатель S8 в положение двухпроводной линии, а
переключатель S9
в положение 0-300 бит в
секунду (ответ).
Переключатели S10 и S11
должны находиться в положении
локальной
цепи и в нормальном положении соответственно.
19
Пронаблюдайте,
что тестер данных не считает
какие-либо ошибки.
20
Выключите питание
и разберите схему.
6.6 Выводы
1 Объясните работу в режиме тестирования локальной цепи в терминах
частот передачи и приема.
2 Объясните, почему нормальный режим работы и режим работы в
локальной цепи на
двухпроводной линии со скоростью передачи данных
0-1200 бит в секунду показывают
одни и те же принимаемые данные. Чем является сигнал DSR для
каждого из этих режимов и почему?
6.7 Контрольные вопросы
1 Обьясните режим локального тестирования.
2 Нарисуйте схему закольсования для обслуживания и
ремонта.
3 Каким образом оцениваем данные цифровые сигналы.
4 Для чего используются тесторы интенсивности ошибок.
5 Что такое ЧМ сигналов и счем измеряется.
Список литературы
1 Боккер П. Передача данных. Т.1
и 2. М.: Связь, 1980-81. T.1 - 264 с., T.2 - 253 с.
2
Емельянов Г.А., Шварцман В.О. Передача дискретной
информации.
М.: Радио и связь, 1982. - 240 стр.
3 Шварцман В.О., Емельянов Г.А.
Теория передачи дискретной информации. М., «Связь», 1979. - 424 стр.
4
Чернега
В.С., Василенко В.А., Бондарев В.Н. Расчет и
проектирование технических средств обмена и
передачи информации. Учеб.
пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1990.
- 224 стр.
5 Course MTS-1 Modem principles &
applications.Degem System 1984-82с.
СОДЕРЖАНИЕ
Общие сведения стр.
1 Лабораторная работа №1.
Исследование электрических
характеристик цифрового интерфейса RS – 232
–C 3
2
Лабораторная работа №2. Изучение функционального
назначения и процедурных характеристик интерфейса RS – 232
–C. 9
3 Лабораторная работа №3. Исследование
характеристик
18
модема МККТТ V.21
(Велл 103).
4
Лабораторная работа №4. Исследование характеристик
модема МККТТ V.23 (Велл 202). 27
5 Лабораторная работа №5. Исследование работу модема
по двухпроводной и четырехпроводной линий. 35
6 Лабораторная работа №6. Тестирование локального
контура. 38
Список литературы
41