同步传输方式与异步传输方式实现原理是什么
数据通信中的同步技术同步传输和异步传输
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异步传输方式相对简单,不需要复杂的同步机制,因此实现起来较 为容易。
低速率
由于每个字符都需要单独发送,且需要附加起始位和停止位,因此 异步传输的速率相对较低。
异步传输的原理
起始位和停止位
异步传输中,每个字符前面都有一个起始位,用于指示字符的开始, 后面跟着一个或多个数据位,最后是一个停止位,表示字符结束。
同步传输和异步传输的定义
同步传输
指发送端和接收端保持同步,即发送 端发送数据时,接收端始终处于准备 接收状态,一旦收到数据,立即进行 处理。
异步传输
指发送端和接收端不保持同步,即发 送端发送数据时,接收端处于等待状 态,当数据到达时,接收端按照自己 的时钟对数据进行处理。
02 同步传输
CHAPTER
05 未来展望
CHAPTER
数据通信技术的发展趋势
1 2
5G和6G通信技术
随着5G网络的普及和6G技术的研发,数据通信 将更加高效、快速和可靠,支持更多样化的应用 场景。
云计算和边缘计算
云计算和边缘计算的发展将加速数据处理和分析 的效率,满足实时性要求高的应用需求。
3
物联网和智能家居
物联网和智能家居的普及将推动数据通信技术的 发展,实现设备间的无缝连接和智能化控制。
独立发送
每个字符在发送时都是独立的,发送端和接收端不需要保持时钟同 步。
字符间隔
字符之间的间隔是可变的,但必须满足最小位时间的要求,以确保接 收端能够正确识别起始位和停止位。
异步传输的应用场景
低速数据通信
由于异步传输速率较低,因此适用于低速数据通信,如控制设备、终端等。
兼容性较好
由于异步传输相对简单,因此在老式设备和标准上得到广泛应用,具有较强的 兼容性。
异步传输和同步传输的区别(整理)
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同步传输和异步传输的区别在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。
在计算机网络中,定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。
因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。
在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。
通信软件的原理与应用
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通信软件的原理与应用1. 什么是通信软件通信软件是指用于连接和交换信息的应用程序或工具,通过计算机网络或其他通信介质实现数据传输和信息交流的工具。
通信软件的原理和应用涉及到数据传输、协议、网络架构等多个方面,下面将详细介绍。
2. 通信软件的原理通信软件的原理包括数据传输方式、协议和网络架构。
2.1 数据传输方式1.同步传输:同步传输是指数据在发送和接收时以同样的速率进行传输,要求发送方和接收方的时钟频率保持一致。
常见的同步传输方式有同步串行传输和同步并行传输。
2.异步传输:异步传输是指数据在发送和接收时按照各自的时钟频率进行传输,发送方和接收方的时钟频率可以不一致。
常见的异步传输方式有异步串行传输和异步并行传输。
2.2 协议协议是通信软件中一套约定的规则,用于确保数据能够正确传输和交流。
常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
1.TCP/IP协议:TCP/IP协议是互联网通信的基础协议,它将数据分割成小的数据包进行传输,并在接收方重新组合。
TCP协议负责保证数据的可靠传输,而IP协议负责数据的路由和寻址。
2.HTTP协议:HTTP协议是超文本传输协议,用于在客户端和服务器之间传输超文本文档。
它基于请求-响应的模式,客户端发送请求给服务器,服务器根据请求返回相应的内容。
3.FTP协议:FTP协议是文件传输协议,用于在客户端和服务器之间传输文件。
它支持文件的上传和下载操作,同时具有权限控制和文件管理功能。
2.3 网络架构通信软件的网络架构决定了数据传输的方式和拓扑结构。
常见的网络架构有客户端-服务器架构和对等网络架构。
1.客户端-服务器架构:客户端-服务器架构是指通信软件中有一个或多个服务器提供服务,多个客户端通过网络连接到服务器来请求服务和获取数据。
2.对等网络架构:对等网络架构是指通信软件中的节点之间没有明显的服务器和客户端的区别,节点之间平等地共享资源和服务。
3. 通信软件的应用通信软件在现代社会的各个领域都有广泛的应用。
数据通信中的同步技术同步传输和异步传输
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同步方式中,数据传输额外开销小,传输效率高。但是同步 方式实现复杂,传输中的一个错误将影响整个字符组(而异 步传输中的同样错误只影响一个字符的正确接收)。这种方 式用于高速设备。
异步传输与同步传输的区别
异步传输是面向字符传输的,而同步传输是面 向位传输的。
异步传输的单位是字符,而同步传输的单位是 大的数据块。
异步传输通过传输字符的“起止位”和“停止 位”而进行收发双方的字符同步,但不需要每 位严格同步;而同步传输不但需要每位精确同 步,还需要在数据块的起始与终止位置,进行 一个或多个同步字符的双方字符同步的过程。
异步传输相对于同步传输有效率低、速度低、 设备便宜、适用低速场合等特点。
异步传输方式实现简单。但需在每个字符的 首尾附加起始位和停止位,因而它的额外开 销大,传输效率低。
这种方式主要
用于低设备。
同步传输
同步方式是指在一组字符(数据帧)之前加入同步字符,同 步字符之后可以连续发送任意多个字符。
同步方式数据帧的典型组成 :
同步字符( SYN ):表示数据帧的开始 地址字段:包括源地址和目的地址 控制字段:用于控制信息 数据字段:用户数据 检验字段:用于检错
数据通信中的同步方式
所谓同步,就是要求通信的收发双方在 时间基准上保持一致。
数据通信中常用的两种同步方式是:异 步传输和同步传输。
异步传输
异步传输是以字符为单位进行传输,传输字 符之间的时间间隔可以是随机的、不同步的。 但在传输一个字符的时段内,收发双方仍需 依据比特流保持同步,所以也称为起-止式同 步传输。
ATM基本原理概述
![ATM基本原理概述](https://img.taocdn.com/s3/m/de00e37342323968011ca300a6c30c225801f068.png)
ATM(异步传输模式)是一种基于分组交换技术的高速数据通信方式。了解 ATM的概念、组成、工作原理、通信技术以及服务质量等方面的内容,有助 于深入理解这一先进的网络技术。
ATM的基本组成部分
ATM终端设备
包括ATM计算机、网络接口卡等。
ATM传输介质
用于传输ATM分组的介质,如光纤、同轴电缆等。
采用同步时钟信号进行数据传输,保证数据的同步性。
2 异步传输
无需依赖时钟信号,根据数据帧中的同步字段自行判断数据的开始与结束。
3 分组交换
将数据分割成固定长度的小块进行传输,实现高效的数据交换。
ATM的传输协议
1
ATM适配层(AAL)
定义了不同类型数据的服务质量要求和处理方式。
2
ATM透明传输层(ATM TTP)
ATM的虚电路和虚路径
1 虚电路
2 虚路径
在发送和接收之间建立的逻辑路径,用于传输数 据。
相互连接的一组虚电路,用于提高传输效率。
提供不可靠的、无连接的传输服务。3源自ATM传输层(ATM TP)
负责虚电路的建立和拆除,以及传输协议的错误检测与纠正。
ATM的帧结构
头部
包含地址、控制信息等。
有效载荷
携带应用数据和附加信息。
尾部
包含校验和和其他控制信息。
ATM的传输速率
ATM支持多种传输速率,包括155.52Mbps(OC-3)、622.08Mbps(OC-12)、2.488Gbps(OC-48)等。
ATM交换设备
用于高速分组交换的设备,包括ATM交换机和ATM 路由器。
ATM控制设备
进行ATM网络的管理和控制,如ATM管理系统。
ATM的工作原理
usart同步通信原理
![usart同步通信原理](https://img.taocdn.com/s3/m/86552dd2dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76eb6.png)
usart同步通信原理USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter)是一种通用的同步/异步收发器,常用于计算机与外设之间的串行通信。
与其他通信接口相比,USART具有使用简便、传输速率高、可靠性强等优点,广泛应用于工业自动化、通信设备、嵌入式系统等领域。
本文将详细介绍USART 同步通信的原理。
一、USART概述USART是一种支持同步和异步通信的串行通信接口。
它包含了发送和接收两个单独的模块,可以独立进行串行数据的发送和接收。
USART的工作模式可以是同步模式,也可以是异步模式。
同步模式下,由外设设备提供时钟信号,数据通过USART与时钟信号同步传输。
异步模式下,USART通过内部时钟信号进行数据传输。
二、USART同步通信原理USART同步通信是指数据传输的时钟信号由外部设备提供的通信方式。
在同步模式下,数据包含位同步的时钟信号,可以实现更稳定可靠的数据传输。
USART同步通信的原理如下:1. 产生时钟信号:在USART同步模式下,时钟信号由外设设备提供。
外设设备通常会产生一个固定频率的时钟信号,用于同步数据传输。
时钟信号可以是周期性的矩形波形。
2. 数据传输:数据传输分为发送和接收两个过程。
发送过程:当发送数据时,USART根据时钟信号的上升沿或下降沿来判断数据位的变化。
一般情况下,数据传输的时刻是在每个时钟信号的下降沿或上升沿进行的。
每个数据位都映射到一个时钟信号的周期。
发送方按照时钟信号的节拍,将数据按位发送。
接收过程:当接收数据时,接收方根据时钟信号的上升沿或下降沿来采样传输的数据。
接收方在每个时钟信号的节拍来临时,采样接收到的数据位。
发送和接收过程通常以字节为单位进行,即发送或接收一个字节的数据。
USART通信支持多种数据位宽,如8位、9位等。
一个字节的数据包括起始位、数据位、校验位和停止位。
3. 通信协议:USART同步通信需要一种规定的通信协议,以确保发送方和接收方之间的数据传输正确可靠。
异步通信和同步通信
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通信同步方式在数字数据通信中,发送端和接收端之间必须在时间上保持同步,接收端只有知道数据流中各个位的开始时间和结束时间,才能保证数据接收的正确性和可靠性。
为此,通信双方必须在通信协议中定义通信同步方式,并按照规定的同步方式进行数据传输。
根据通信协议所定义的同步方式,数据传输可分为异步传输 (Asynchronous Transmission)和同步传输(Synchronous Transmission)两大类。
1.异步传输通常,异步传输是以字符为传输单位,每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位,以标记一个字符的开始和结束,并以此实现数据传输同步。
所谓异步传输是指字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔是可变的,并不需要严格地限制它们的时间关系。
起始位对应于二进制值 0,以低电平表示,占用 1 位宽度。
停止位对应于二进制值 1,以高电平表示,占用 1~2 位宽度。
一个字符占用 5~8位,具体取决于数据所采用的字符集。
例如,电报码字符为 5 位、ASCII码字符为 7 位、汉字码则为8 位。
此外,还要附加 1 位奇偶校验位,可以选择奇校验或偶校验方式对该字符实施简单的差错控制。
发送端与接收端除了采用相同的数据格式(字符的位数、停止位的位数、有无校验位及校验方式等)外,还应当采用相同的传输速率。
典型的速率有:9 600 b/s、19.2kb/s、56kb/s等。
异步传输又称为起止式异步通信方式,其优点是简单、可靠,适用于面向字符的、低速的异步通信场合。
例如,计算机与Modem之间的通信就是采用这种方式。
它的缺点是通信开销大,每传输一个字符都要额外附加2~3 位,通信效率比较低。
例如,在使用Modem上网时,普遍感觉速度很慢,除了传输速率低之外,与通信开销大、通信效率低也密切相关。
2. 同步传输通常,同步传输是以数据块为传输单位。
每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列,标记一个数据块的开始和结束,一般还要附加一个校验序列(如16位或32 位CRC校验码),以便对数据块进行差错控制。
异步传输和同步传输的概念
![异步传输和同步传输的概念](https://img.taocdn.com/s3/m/1b15b7abf71fb7360b4c2e3f5727a5e9846a2760.png)
异步传输和同步传输的概念异步传输和同步传输的概念听上去可能有点复杂,但其实就像我们平时聊天一样,简单易懂。
想象一下,你在一个热闹的聚会上,大家都在各自的角落聊天。
有人说话的时候,其他人也可以随意插嘴,这就是异步传输。
你随时可以说“嘿,你听过那个笑话吗?”而不需要等别人说完。
这种方式在网络数据传输中也一样,信息可以在不同的时间到达,而不需要所有的数据都齐刷刷地到位。
再说说同步传输,就像是一场音乐会,乐队里的每个人都得严格按照节奏来演奏。
你不能随便插入自己的即兴创作,不然乐曲就变得乱七八糟。
所有的信息都必须在规定的时间内发送和接收。
就好比你在上课,老师讲课的时候,学生们都得保持安静,等老师讲完才能提问。
这种方式让信息传输的效率更高,适合那些需要及时响应的场合。
现在说到优缺点,异步传输就像是你随意的聚会,轻松自在,但有时候也会造成混乱。
因为信息到达的时间不确定,有时候可能会出现“信息堵车”的情况。
而同步传输就像是精心安排的演出,每个乐器都有它的位置,所有的演奏者都在同一节拍下。
但是,万一有人跑掉了,整个乐队就得停下来,重新调整节奏。
如果把这两种传输方式比作交通方式,那异步传输就是你随心所欲开车,想走哪条路就走哪条路,虽说自由,但有时可能会遇到堵车。
而同步传输就像是高铁,虽然速度快,但必须严格遵守时刻表。
也许你在车站等得不耐烦,但一旦上车,飞速前进的感觉真是爽快。
异步传输在我们的日常生活中其实挺常见的。
比如说你发个微信,朋友未必会立刻回复你,这就是异步。
你可以先做自己的事情,再等对方的回复。
而在工作中,有些文件的提交也都是异步进行的,大家各自忙各自的,等到时间到了,再一起交上来,互不影响。
这种方式让每个人都有更多的自由度。
但在一些对时间要求高的场合,比如在线游戏或者视频通话,异步传输就显得不够给力了。
这时候,大家需要实时互动,信息的延迟可能会影响体验。
同步传输就像是两个人在跳舞,必须配合得当,才能让舞步流畅自然。
交流电同步和异步
![交流电同步和异步](https://img.taocdn.com/s3/m/ce80b95fdcccda38376baf1ffc4ffe473368fdb2.png)
交流电同步和异步交流电是一种电流形式,其方向和大小都会随着时间的变化而改变。
在交流电的传输和使用过程中,同步和异步是两种不同的工作方式。
本文将从定义、原理、应用等方面介绍交流电的同步和异步工作方式。
一、同步(Synchronous)同步是指在数据传输或信号传输过程中,发送端和接收端的时钟信号保持一致,以确保数据的稳定和可靠传输。
同步通信要求发送端和接收端的时钟频率、相位和时间间隔等参数保持一致。
只有当两个设备的时钟信号完全同步时,数据才能准确地传输。
同步通信的原理是通过时钟信号来控制数据的传输,发送端按照时钟信号的节奏发送数据,接收端也按照相同的时钟信号来接收数据。
这种同步的方式可以保证数据传输的准确性和稳定性,适用于对数据传输要求较高的场景,如视频传输、音频传输等。
同步通信的应用非常广泛。
在计算机网络中,同步通信常用于局域网、广域网等数据传输场景中。
在音视频传输领域,同步通信可以保证音视频数据的实时性和同步性,提供良好的用户体验。
二、异步(Asynchronous)异步是指在数据传输或信号传输过程中,发送端和接收端的时钟信号不需要保持一致,可以自由调整。
异步通信不依赖时钟信号的同步,而是通过特定的控制信号来标识数据的开始和结束。
异步通信的原理是通过控制信号来标识数据的起始和终止。
发送端在发送数据之前发送起始位信号,接收端通过检测起始位信号来开始接收数据。
当接收到数据后,接收端发送终止位信号来标识数据传输的结束。
异步通信可以根据实际情况灵活调整数据传输的速率和时序。
异步通信的应用广泛存在于计算机领域,如串口通信、USB接口等。
在串口通信中,异步通信可以实现计算机与外部设备的数据传输,如打印机、调制解调器等。
三、同步和异步的区别同步和异步是两种不同的工作方式,主要区别如下:1. 时钟信号:同步通信需要发送端和接收端的时钟信号保持一致,而异步通信不需要时钟信号保持一致。
2. 数据传输方式:同步通信通过时钟信号控制数据的传输,而异步通信通过起始位和终止位来标识数据的开始和结束。
计算机网络与Internet应用基础教程 第3章 数据通信与通信网基础
![计算机网络与Internet应用基础教程 第3章 数据通信与通信网基础](https://img.taocdn.com/s3/m/97399d030740be1e650e9a3f.png)
图3-7同步传输方式 内同步指某些编码技术内含时钟信号。外同步指由 通信线路设备提供同步时钟信号,该同步信号与数 据编码一同传输,以保证线路两端数据传输同步。 总之,同步传输方式由字符同步和位同步共同构成。 它的优点是开销少、效率高,适合以较高的速率传 输数据;缺点是整个数据块一旦有一位错传,就必 须重传整个数据块的内容。
3.2 数据通信方式
3.2.1 并行传输方式与串行传输方式
数据传输有并行与串行两种方式。在计算机中,通 常是用8位的二进制代码来表示一个字符。在数据 通信中,人们可以按图3-5(a)所示的方式,将待 传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺 序依次发送,这种工作方式称为“串行传输”。在 数据通信中,人们也可以按图3-5(b)所示的方式, 将表示一个字符的8位二进制代码通过8条并行的通 信信道同时发送出去,每次发送一个字符代码,这 种工作方式称为“并行传输”。
数据传输是数据通信系统的基础,其系统模型如图 3-4所示。数据通信系统除了数据传输之外还包括 数据链路和规程控制、数据在传输前后的处理等。 数据通信中的链路控制等功能牵涉到了OSI物理层 以上的协议。
图3-4 数据传输系统模型
3.1.2 信道带宽与信道最大传输速率
信道在通信系统中具有非常重要的地位,其中信道 带宽与信道最大传输速率是影响信道质量的两个主 要因素。 在数据通信系统中,信道是传送电信号的通路。广 域网包含了通信子网和资源子网,而通信子网又包 括传送线路和交换设备两部分。这里,我们将在机 器之间传输比特流的传送线路叫做信道。提到信道 的概念,首先要说明它的应用范围。本章我们要讨 论的信道,主要是指数据通信中广义的信道概念。
第3章 数据通信与通信网基础
3.1 数据通信的基本概念 3.2 数据通信方式 3.3 传输介质 3.4 通信网简介 习题3
异步传输和同步传输的基本原理
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异步传输和同步传输的基本原理1. 引言1.1 什么是异步传输和同步传输异步传输和同步传输是指在数据传输过程中,发送方和接收方之间的数据传输方式不同。
异步传输是指数据以不固定的速率进行传输,发送方和接收方之间没有时钟信号进行同步,数据传输不需要双方实时交互。
而同步传输则是指数据以固定的速率进行传输,发送方和接收方之间通过时钟信号进行同步,数据传输需要双方实时交互。
异步传输和同步传输在不同的应用场景中有不同的优势和劣势。
异步传输适用于数据量小,速度不要求特别快的情况,而同步传输适用于数据量大,速度要求高且准确性要求高的情况。
在实际应用中,根据具体的需求和条件选择合适的数据传输方式非常重要。
异步传输和同步传输在数据传输过程中起着不同的作用,各有其优势和劣势。
在选择数据传输方式时需要根据具体情况进行权衡和考虑,以达到最佳的传输效果。
1.2 异步传输和同步传输的应用场景异步传输和同步传输在现代通信领域中有着广泛的应用场景。
异步传输常用于需要同时传输大量数据的场景,比如文件传输、视频流传输等。
在这些场景中,异步传输可以实现数据的快速传输,提高传输效率。
在一些需要实时性较高的场景中,同步传输则更为适用。
比如VoIP通话、视频会议等实时通信场景中,同步传输可以保证数据的实时性和稳定性,确保通信质量。
异步传输和同步传输还常用于不同的应用领域。
异步传输常用于大数据处理、数据备份等领域;而同步传输则常用于在线游戏、实时监控等领域。
在不同的应用场景中,选择合适的传输方式可以提高系统性能和用户体验。
了解异步传输和同步传输的特点和应用场景对于设计和优化通信系统至关重要。
2. 正文2.1 异步传输的基本原理异步传输的基本原理是指在数据传输过程中发送端和接收端的时钟不同步,数据是按照不固定时间间隔发送和接收的。
在异步传输中,数据以字符为单位传输,每个字符之间用起停位来标识。
发送端通过发送起始位来通知接收端数据的开始,而接收端则通过检测起始位来准确地接收数据。
同步传输和异步传输概念
![同步传输和异步传输概念](https://img.taocdn.com/s3/m/0a036ec705a1b0717fd5360cba1aa81145318f78.png)
同步传输和异步传输概念
同步传输和异步传输是指在数据通信中,发送端和接收端之间的数据传输方式。
同步传输是指在数据传输过程中,发送端和接收端的数据传输是同步进行的。
发送端和接收端在传输数据之前必须达成一致,在传输数据过程中,接收端会不断向发送端发出请求,发送端需要根据接收到的请求来进行数据传输。
同步传输需要发送端和接收端保持同步的速度和时间,确保数据以恰当的速度传输并被准确接收。
这种传输方式通常用于实时通信或需要确保数据的准确性和完整性的场景,但具有较高的复杂性和延迟。
异步传输是指在数据传输过程中,发送端和接收端的数据传输是异步进行的。
发送端和接收端之间并不需要保持同步,在数据传输过程中,发送端将数据传输给接收端后,便可以继续进行其他操作,而无需等待接收端的响应。
接收端在接收到数据后会进行处理,并不需要立即向发送端发出请求。
这种传输方式通常用于批处理或不需要即时响应的场景,具有较低的复杂性和延迟,但需要确保数据的一致性和可靠性。
数据传输的同步技术
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模拟 电话机
传输数字信号
模拟信号 程控
交换机
模拟 电话机
模拟信号
模拟 电话机
计算机 Modem
模拟信号
公用电话交换网
模拟信号 Modem 计算机
模拟信号
数字信号 PCM编码
PCM的工作原理
脉冲编码调制包括三部分:采样、量化和编码。 采样 每隔一定的时间间隔,采集模拟信号的瞬时电平值做为样本, 表示模拟数据在某一区间随时间变化的值。 量化 量化是将取样样本幅度按量化级决定取值的过程。 量化级可以分为8级、16级,或者更多的量化级,这取决于系统 的精确度要求。 编码 编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级。
数据的编码和调制技术
在计算机中,数据是以离散的二进制“0”、“1”比特序列方式 表示的。计算机数据在传输过程中的数据编码类型主要取决 于它采用的通信信道所支持的数据通信类型。
通信信道分为模拟信道和数字信道,而依赖于信道传输的数 据也分为模拟数据与数字数据。因此,数据的编码方法包括 数字数据的编码与调制和模拟数据的编码与调制。
φ=π φ=0
φ=0
φ=π
相对相移键控PSK
相位 偏移π φ不变 偏移π 偏移π φ不变 φ=0 φ=π φ=π φ=0 φ=π φ=π
多相调制
数字电路同步与异步
![数字电路同步与异步](https://img.taocdn.com/s3/m/3896e45bfe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fdf.png)
数字电路同步与异步数字电路,作为现代电子技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
在数字电路中,同步与异步是两种不同的数据传输方式。
本文将对数字电路同步与异步进行详细探讨,并分析它们的优缺点以及应用场景。
1. 同步传输同步传输是一种在发送端和接收端采用相同的时钟信号进行数据传输的方式。
发送端通过时钟信号将数据划分为不同的时间片,在每个时间片内传输相应的数据位。
接收端则根据相同的时钟信号,在相应的时间片内进行数据接收。
同步传输的优点在于数据的传输速率高,可以实现高速通信。
由于发送和接收时使用相同的时钟信号,所以不会出现数据的丢失或重复。
同时,同步传输的硬件设计相对简单,成本较低。
然而,同步传输也存在一些缺点。
首先,由于需要在发送和接收端保持相同的时钟信号,所以要求发送和接收端的时钟精度高,并且需要进行精确的同步设置。
其次,当数据传输距离较远时,由于时钟信号传输延迟,可能会导致时序错误。
2. 异步传输异步传输是一种不需要时钟信号来进行数据传输的方式。
在异步传输中,每个数据位都包含了起始位、数据位和终止位。
发送端和接收端通过识别起始位和终止位的变化来进行数据的传输。
异步传输的优点在于不需要精确的时钟同步,可以适应各种传输环境。
同时,由于每个数据位都包含了起始位和终止位,可以实现数据的校验和差错检测。
然而,异步传输的缺点是传输效率较低,由于每个数据位都需要包含起始位和终止位,使得传输的数据量增加。
此外,异步传输对于传输距离较远的情况也存在一定的限制,容易受到噪声的干扰。
3. 同步与异步的应用场景同步传输适用于对传输速率有较高要求的场景,例如计算机内部的数据传输、高速网络通信等。
在这些场景下,同步传输的高速性和稳定性能够满足数据传输的需求。
异步传输适用于要求较高的可靠性和差错检测的场景,例如串行通信、串口通信等。
在这些场景下,异步传输的校验和差错检测功能能够有效保证数据的可靠传输。
综上所述,数字电路中的同步与异步传输方式各具优点和适用场景。
异步传输和同步传输的基本原理和优缺点分析!
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[MISSING IMAGE]一:异步传输和同步传输的基本原理异步传输和同步传输是两种基本的数据传输方式,它们在数据传输的同步机制、传输速率、应用场景等方面存在显著差异。
1:异步传输的基本原理①数据单位:异步传输以字符为单位独立进行发送,每次传输一个字符。
每个字符通常由5-8位(bit)表示,具体位数取决于字符编码;②起始与停止位:在每个字符前面加一个起始位(通常是0),以指明字符的开始;每个字符后面增加1个或2个停止位(通常是1),以指明字符的结束。
当没有字符发送时,发送方会一直发送停止位。
③同步机制:异步传输不需要在收发两端间传输时钟信号。
接收方根据起始位和停止位来判断字符的开始和结束,并以字符为单位接收数据。
这种机制使得异步传输的实现相对简单。
④传输速率:由于每个字符都需要额外的起始位和停止位,以及字符间可能存在的空闲时间,因此异步传输的传输效率相对较低。
它更适用于低速数据传输系统,如串口通信等。
⑤应用场景:异步传输常用于短距离、低速的通信场景,如计算机与外设之间的通信、网络中的某些特定协议等。
2:同步传输的基本原理:①数据单位:同步传输以数据块(或称帧)为单位进行发送。
每个数据块内包含多个字符,每个字符同样可用5-8位表示。
②同步字符:在每个数据块的前面加一个起始标志(同步字符),以指明数据块的开始;在其后面加一个结束标志,以指明数据块的结束。
这些同步字符类似于异步传输中的起始位和停止位,但用于数据块的同步。
③同步机制:同步传输需要收发双方建立同步时钟。
发送方按照时钟节拍发送数据,接收方则根据时钟信号来接收数据。
这种机制确保了数据的稳定传输和高效性。
④传输速率:由于同步传输以数据块为单位进行传输,且不需要在每个字符前后添加额外的位,因此其传输效率较高。
同时,由于有同步时钟的保证,数据传输的速率也相对稳定。
⑤应用场景:同步传输常用于长距离、高速的通信场景,如网络通信、卫星通信等。
在这些场景中,对数据传输的稳定性和效率有较高要求。
usart协议详解
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usart协议详解USART(通用同步异步收发传输器)是一种串行通信协议,常用于在微控制器和外部设备之间进行数据传输。
本文将详细介绍USART协议的工作原理、特点以及应用。
一、USART协议的工作原理USART协议包含了同步和异步两种传输方式。
在同步模式下,数据传输的时钟信号由外部产生,在异步模式下则由USART内部产生。
数据传输的基本单位是一个字符,每个字符由一个起始位、数据位和一个或多个停止位组成。
起始位用于引导接收器开始接收数据,停止位用于标识数据的结束。
在异步模式下,数据是按照固定的波特率传输的,每个字符所占用的时间长度是固定的,由系统的时钟频率和波特率决定。
接收方通过边沿检测来识别数据的起始位,然后按照固定的时间长度逐位接收数据,并根据停止位的状态判断数据是否接收完整。
二、USART协议的特点1. 可适用于多种数据模式:USART协议可以支持多种数据模式,包括8位数据模式、9位数据模式、同步模式和异步模式等。
这样可以根据实际需求选择合适的数据模式,提高数据传输的灵活性。
2. 可靠的数据传输:USART协议具有较高的传输可靠性,采用了差错检测和纠正机制,可以自动检测和纠正数据传输中的错误,提高数据传输的正确率。
3. 高效的传输速率:USART协议支持较高的传输速率,可以达到几百kbps甚至更高的速率,适用于高速数据传输的应用场景。
三、USART协议的应用1. 串口通信:USART协议广泛应用于串口通信领域,可以实现微控制器与计算机、外部设备之间的数据传输。
通过串口通信,微控制器可以与上位机进行数据交互,实现监控、控制、数据采集等功能。
2. 无线通信:USART协议也可用于无线通信系统,例如与蓝牙模块、Wi-Fi模块等进行数据通信。
通过USART协议,可以实现无线控制、文件传输等功能,广泛应用于物联网、智能家居等领域。
3. 数据存储和传输:USART协议还可以用于数据存储和传输设备,例如与SD 卡、闪存芯片等进行数据交互。
同步传输与异步传输
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同步传输与异步传输在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。
在计算机网络中,定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。
因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。
在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。
计算机网络 同步传输与异步传输
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计算机网络同步传输与异步传输在计算机中,各部件间的工作靠时钟定时和定序。
在计算机网络中,接收端和发送端的时序协调也要依靠时钟来确定对每一位的采样取值位置和时间间隔。
然而,任何两个系统间时钟完全准确的同步是不太可能的,随着时钟漂移(不一致)的积累,将导致接收端取值位置和时间间隔的错位。
为解决这一问题,目前计算机网络中常用异步传输和同步传输两种同步技术。
1.异步传输在异步传输方式中,每个字符都独立传输,接收端每收到一个字符的开始位后进行同步。
每个字符在传输时都前后分别加上起始位和结束位,用来表示一个字符的开始和结束,其中起始位为0,结束位为1,结束位的长度可以为1位、1.5位或2位。
如图3-14所示,为异步传输的字符格式图3-14 异步传输的字符格式异步传输字符格式中的起始位和结束位是用来实现字符的同步,字符之间的间距(时间)是任意的,但发送一个字符时,发送每一位占用的时间长度是由发送端和接收端事先商定,并且保持各位都恒定不变,从而实现同步。
由于异步传输方式不需要发送端和接收端之间另外传输定时信号,双方独立使用自己的时钟系统,因而实现起来比较简单。
但每个字符都要附加上起始位和结束位,字节之间由时间间隔,因此传输速率较低。
2.同步传输同步传输方式是建立发送端时钟对接收端时钟的直接控制,使双方达到完全同步。
实现同步传输的方法由外同步法和自同步法两种。
●外同步法在发送端和接收端之间提供单独的时钟线路,发送端在发送数据之前,先向接收端发出一个同步时钟脉冲,接收端按照这一同步时钟脉冲频率和时序,来锁定接收端的接收频率,以便在接收数据的过程中始终与发送端同步。
这种方法在短距离传输中比较有效,而长距离传输时,同步信号将会失真而失效。
●自同步法自同步方法是采用数据编码技术(如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码),使数据信号中携带时钟信号。
使用自同步方法,能够实现发送端和接收端在比特位级上的同步,但是接收端需要知道数据块的起始和结束,为此在数据块的头部和尾部分别附加上前文(Preamble)和后文(Postamble),即数据帧,而前文和后文表示数据块的开始和结束。
io通讯原理
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io通讯原理IO通讯原理一、引言IO(Input/Output)通讯是计算机系统中重要的组成部分,用于实现计算机与外部设备之间的数据传输。
本文将介绍IO通讯的原理和相关概念。
二、IO通讯的概念IO通讯是指计算机与外部设备之间的数据交换过程。
计算机通过IO 接口与外部设备进行连接,并通过这些接口完成数据的输入和输出。
常见的IO接口包括串口、并口、USB接口等。
三、IO通讯的原理1. IO通讯的基本原理IO通讯中,计算机作为主设备负责控制和管理外部设备。
主设备通过IO接口发送命令或请求,外部设备接收并执行相应的操作,并将结果返回给主设备。
主设备根据外部设备的响应进行进一步处理。
2. IO通讯的数据传输方式IO通讯的数据传输方式主要有两种:同步传输和异步传输。
同步传输是指数据以固定的速率进行传输,发送方和接收方需要保持同步;异步传输是指数据按需传输,发送方和接收方可以根据自身的处理能力进行数据交换。
3. IO通讯的协议IO通讯中,主设备和外部设备之间需要遵循一定的通讯协议。
通讯协议规定了数据的格式、传输方式等细节,以确保数据能够正确地传输和解析。
常见的通讯协议有UART、SPI、I2C等。
4. IO通讯的数据传输过程IO通讯的数据传输过程包括数据的发送和接收两个步骤。
在数据发送过程中,主设备将数据按照协议规定的格式打包,并通过IO接口发送给外部设备。
外部设备接收到数据后,根据协议解析数据并进行相应的操作。
在数据接收过程中,外部设备将执行结果按照协议规定的格式打包,并通过IO接口返回给主设备。
主设备接收到数据后,根据协议解析数据并进行进一步处理。
四、IO通讯的应用IO通讯广泛应用于各个领域,如工业控制、通信、医疗设备等。
以工业控制为例,IO通讯可以实现计算机与各种传感器和执行器之间的数据交换,从而实现对生产过程的监控和控制。
五、IO通讯的发展趋势随着计算机技术的不断发展,IO通讯也在不断演进。
传统的串口、并口等IO接口逐渐被USB、以太网等高速接口所取代。
异步传输和同步传输的概念 同步传输和异步传输的区别
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异步传输和同步传输的概念同步传输和异步传输的区别1.异步传输和同步传输的概念在计算机网络中,定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。
异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样,字符与字符间的传输是异步的。
异步传输是面向字符的传输,而同步传输是面向比特的传输。
异步传输的单位是字符而同步传输的单位是桢。
异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会,而同步传输则是以数据中抽取同步信息。
异步传输对时序的要求较低,同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。
异步传输相对于同步传输效率较低。
2.同步传输和异步传输的区别异步传输是面向字符的传输,而同步传输是面向比特的传输。
异步传输的单位是字符,而同步传输的单位是桢。
异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会,而同步传输则是以数据中抽取同步信息。
异步传输对时序的要求较低,同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。
异步传输相对于同步传输效率较低。
同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。
异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样,字符与字符间的传输是异步的。
在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。
在计算机网络中,定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
3.同步传输和异步传输的特点异步传输的特点:异步传输模式(AsynchronousTransferMode,缩略语为ATM),又叫信息元中继。
异步传输模式(ATM)在ATM参考模式下由一个协议集组成。
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同步传输方式与异步传输方式实现原理是什么?sclarkca 发表于2006-12-26 15:51:00同步传输方式与异步传输方式实现原理是什么?同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。
异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样,字符与字符间的传输是异步的。
在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。
在计算机网络中,定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。
因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。
在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。
对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大,但对于那些数据传输量很大的高速设备来说,25%的负载增值就相当严重了。
因此,异步传输常用于低速设备。
2. 同步传输(Synchronous Transmission):同步传输的比特分组要大得多。
它不是独立地发送每个字符,每个字符都有自己的开始位和停止位,而是把它们组合起来一起发送。
我们将这些组合称为数据帧,或简称为帧。
数据帧的第一部分包含一组同步字符,它是一个独特的比特组合,类似于前面提到的起始位,用于通知接收方一个帧已经到达,但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,使收发双方进入同步。
帧的最后一部分是一个帧结束标记。
与同步字符一样,它也是一个独特的比特串,类似于前面提到的停止位,用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。
同步传输通常要比异步传输快速得多。
接收方不必对每个字符进行开始和停止的操作。
一旦检测到帧同步字符,它就在接下来的数据到达时接收它们。
另外,同步传输的开销也比较少。
例如,一个典型的帧可能有500字节(即4000比特)的数据,其中可能只包含100比特的开销。
这时,增加的比特位使传输的比特总数增加2.5%,这与异步传输中25 %的增值要小得多。
随着数据帧中实际数据比特位的增加,开销比特所占的百分比将相应地减少。
但是,数据比特位越长,缓存数据所需要的缓冲区也越大,这就限制了一个帧的大小。
另外,帧越大,它占据传输媒体的连续时间也越长。
在极端的情况下,这将导致其他用户等得太久。
基于IP Multicast的传输方式和实现[收藏此页] [打印] [推荐] [挑错]作者:ChinaITLab 2007-07-04内容导航:随着计算机网络技术、多媒...第1页:随着计算机网络技术、多媒体技术..随着计算机网络技术、多媒体技术、计算机视觉与模式识别技术的发燕尾服,一种以数字化、智能化为特点的多媒体远程数字监控系统应运而生,即基于IP的数字监控系统,实现了由传统的模拟监控到数字监控质的飞跃。
与传统的模拟监控系统相比较,数字远程监控系统几个最主要的优势是:可以借助网络实现远程监控;在远程不同地点的分控中心或同个分控中心可同时调看某一个或者几个监控现场的音视频数据,从而实现分布式的音频频接入和音视频数据共享,同时,可以与监控现场人员进行对讲;可以对远程监控现场的云台、摄像机等外围设备进行控制。
视频、音频的实时、分布式传输及控制指令的可靠传输是远程数字监控系统的一个关键问题。
本文设计并实现了远程数字音频频监控系统,采用IP Multicast技术作为分布式音视频执着入和共享的解决方案,并针对视频、音频语音和控制数据不同的特点,对其所采用的不同传输技术进行了探讨,给出了具体实现方法。
1 系统的总体结构远程监控系统一般包括三部分:前端监控现场、通信设备和后端分控中心。
整个系统基于Client/Server(客户机/服务器)模式。
总体结构如图1所示。
(1)前端监控现场由监控现场主机及一些外围设备组成。
外围设备包括摄像机、电动镜头、云台、防护罩、监视器、多功能解码器及报警器。
监控现场主机运行客户前端软件,实现视频、音频数据的实时采集、压缩、解压缩(音频)(视频传输单向的,音频传输是双向的)及打包传送;对压缩的视(音)频数据进行经存储(也可在分近中心进行)。
存储方式为循环存储、定时存储、手动存储及运动视频检测启动存储。
接收来自分控中心的控制指令(也可在本地实施),对云台动作(上、下、左、右及自动)电动镜头的三可变(光圈、焦距和聚焦)。
(2)通信设备是指所采用的传输信道和相关设备,通信网络为LAN及W AN。
(3)后端设备由若干分控中心计算机组成。
各分控计算机运行服务器端软件,接收来自前端压缩视(音)频、显示(播放);通过网络对前端云台、摄像机进行控制;采用组播技术,实现分布式视频执着入和分丰式视频共享:每个分控中心主机可以同时监控多个前端,即“一点对多点”;不同分控心也可以同时监控同一前端,即“多点对一点”。
2 网络传输模块的设计与实现2.1 系统传输数据类型的特点及通信协议的选择系统传输数据有:控制数据、音频、视频数据、后端分控中心通过网络向监控现场主机外围设备云台及摄像机发送控制信号,实现云台动作(上、下、左、右、自动)摄像机光圈、焦距及聚焦三可变,要求控制信号的传输准确无误;音频、视频是连续,数据量大,允许传输中存在一定的数据错误率及数据丢失率,但实时性要求很高。
此外,在监控系统中,要实现音视频的分布式接入和数据共享,必须进行音视频的多点传输。
样实现上述目标?首先是通信协议的选择,TCP/IP协议是广泛使用的网协议,其网络模型定义了四层(即网络接口层、网络层、传输层、应用层)网络通信协议。
传输层包含两个协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
IP是国际互联协议,位于网络层。
TCP协议是面向连接的,提供可靠的流服务;UDP是无连接的,提供数据报服务;TCP采用提供确认与超时重发、滑动窗口机制等措施来保证传输的可靠性,正是这些措施增加了网络的开销。
如果用TCP传输视(音)频数据,大量的数据容量引起重传。
,使得网络负载大并会加大延迟;UDP协议是最简单的传输协议,不提供可靠性保证,正因为UDP协议不进行数据确认与重传国,大大提高了传输效率,具有高效快速的特点;Ipv4定义了三种IP数据包的传输:单播、广播及组播。
要系统中实现视(音)频数据的多点传输,若采用单播,则同样的音、视频数据要发送多次,这样导致发送者负担重、延迟长、网络拥塞;若用广播,网络中的每个站点都将接收到数据,不管该结点否需要数据,增加了非接收者的开销;组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)发送单一的数据包到多个接收者(一次的、同时的)的网络技术。
组播源把数据包发送到特定组播组,而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。
由于无论有多少个目的地址,在整个网络的任何一条链路上都只传送单一的数据包。
因此组播提高了网络传输的效率,极大地节省了网络传输。
组播方式只适用于UDP。
综上所述,采用TCP/IP传输控制信号,即信令通道;采用UDP/IP传输音视频信号,即数据通道。
IP组播依赖一个特殊的地址组——“移播址”,即D类地址。
范围在224.0.0.0-239.255.255.255之间(其中224.0.0.0-224.0.0.255是被保留的地址),D类地址是动态分配和恢复的瞬态地址。
组播地址只能作为信宿地址使用,而不能出现在任何信源地址中。
每一个组播组对应于动态分配的一个D类地址。
组播的特点:组播组的成员是动态的,主机可以任何时间加入或离开组播组,主机组中的成员在位置上和数量旧没有限制的。
2.2 Windows下,IP组播的Winsock2实现Windows环境下组播通信是基于WindowsSocket的。
Windows Socket提供两种不同IP 组播的实现方法:Windows Socket提供两种不同的IP组播的实现方法:Winsock1与Winsock2。
在Windows2000平台实现VC++6.0开发工具,在本系统中实现了基于Winsock2的组播通信编程。
发送端(前端、客户端)实现步骤:(1)加载Winsock2库,完成Winsock2的初始化:WSAStarup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);(2)建立本地套接字(UDP):m_socket=WSASocke(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP,NULL,0,WSA_FLAG_MUL TIPOINT_C_LEAF|WSA_FLAG_MULTIPOINT_D_LEAF);//组播通信具有两个层面的重要特征:控制层面和数据层面。
控制层面决定一个多播组建立通信的方式,数据层面决定通信成员间数据传输的方式。
每一个层面有两种形式,一种是“有限的”,另一种是“无根的”;数据报IP组播在两个层面上都是“无根”的。
任一用户发送的数据都将被传送到组中所有其它成员。
最后一个参数表明新创建的套接字在控制层面与数据层面都是“无根的”。
可以通过setsocket函数设置套接字的属性,如地址重用,缓冲区是接收还是发送。
M_localAddr.sin_family = AF_INET;M_localAddr.sin_port=m_iPort;//本地端口号M_localAddr..sin _addr.S_un.S_addr=m_uLocalIP;//本地IP地址;(3)绑定(将新创建的套字节与本地插口地址进行绑定):bind(m_socket,(PSOCKADDR)&(m_localAddr),sizeof(m_localAddr);(4)设置生存时间(即数据包最多允许路由多少个网段):WSAIoctl(m_socket,SIO_MULTICAST_SCOPE,//设置数据报生存时间;&iMcastTTL,//生存时间大小;sizeof(iMcastTTL),NULL,0,&cbRet,NULL,NULL);(5)配置Loopback,以决定组播数据帧是否回送:int bLoopback=FALSE;WSAIoct(m_socket,SIO_MULTIPOINT_LOOPBACK,//允许或禁止组播数据帧回送;&bLoopback,sizeof(bLoopback),NULL,0,&cbRet,NULL,NULL);(6)收发数据:在发送方(前端、客户端)响应发送的消息函数中调用下面函数:WSASendTo (m_socket,&stWSABuf,&cbRet,0,(structsockaddr*)&stDestAddr,//发送的目的地址;sizeof(struct(sockaddr),NULL,NULL);在发送方(前端、客户端)响应接收消息函数中调用下面函数:WSARecvFrom(m_socket,&stWSABuf,1,& cbRet,&Flag,(structsockaddr*)&stSrcAddr,//源地址;&iLen,NULL,NULL);(7)将组播套接字设置为异步I/O工作模式,在该套节字上接收事件为基础的网络事件通知:WSAEventSelect(m_socket,m_hNetworkEvent,//网络事件句柄;将此套字节与该事件句柄并联在一起;FD_WRITE|FD_READ);//发生此两个事件之一,则将m_hNetworkEvent置为有信号状态;(8)在工作线程中设置:WSAWaitForMultipleEvent(3,//等待事件的个数);p->m_eventArray,//存放事件句柄的数组;FALSE,WSA_INFINITE,FALSE);(9)关闭组播套字节:closesocket(m_socket);接收端(后端、服务器端)实现步骤:(1)-(3)与发送端(客户端)相同;(4)调用WSAJLoinLeaf加入组播组:SOCKET NetSock=WSAJoinLeaf(sock,//必须为组播标志进行创建,否则调用失败;(PSOCKADDR)&(m_stDestAddr,//组播导址,与发送方的目的地址相同;sizeof(m_stDestAddr),UNLL,NULL,NULL,NULL,JL_BOTH));//允许接收和发送;(5)与客户端(6)相同;(6)与客户端(7)相同;(7)与客户端(8)相同;(8)离开组播组;closesocket(NewSock);//NewSock是调用WSAoinLeaf ()返回的套节字。