第3章数据通信基础

2021/3/6
第3章数据通信基础
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3.3 传输模式
3.3.1 单工模式 3.3.2 半双工模式 3.3.3 全双工模式
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3.3.1 单工模式
在单工模式（simplex mode）下，通信是单方向的，如 同看电视一样，电视台只管播放，用户则只能收看。键盘和 传统的显示器分别用来输入和输出，都是典型的单工通信设 备。
后者是串/并转换）。
发送并行数据只有一种方法，而串行传输有异步传输和
同步传输两种方法。
串行传输
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3.2.2 串行传输
3.2.2.1 异步传输 3.2.2.2 同步传输
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3.2.2.1 异步传输
在异步传输模式中，信号的时序并不重要，但要求信息 必须以一种约定的模式来被接收和解释，只有遵照约定的模 式，接收设备才能正确地获取信息。
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3.3.3 全双工模式
在全双工模式（full-duplex mode）下，双方主机都能 同时发送和接收。全双工就像双车道的公路，允许车辆在两 个方面同时行进。常见的全双工例子是电话网络，通话的双 方都能同时说和听。一条传输通路用于发送，另一条用于接 收。
发送 接收
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3.2.2.2 同步传输
在同步传输中，比特流被组装成更长的“帧”或数据块， 一个数据块包含有许多个字符，传输时以数据块为单位，每 个数据块的头部或尾部用特殊字符或比特序列作为开始和结 束的标记。由于同步的标记方式不同，所以有两种不同的同 步传输方式，即面向字符的同步传输和面向比特的同步传输。 1．面向字符的同步传输
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3.2.1 并行传输
在并行传输中，在两个通信设备之间传输数据时有n条 通信信道，因此一次可发送一个由n个比特组成的位组。显 然，这种传输方式的速度很快，但使用的线路较多，成本较 高，因此一般只用于近距离的通信。
0
1
发 送
0 1 0
接 收
方
1
方
1
0
并行传输
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3.2.2 串行传输
发送
单向通道
接收
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3.3.2 半双工模式
在半双工模式（half-duplex mode）下，每台设备均能 发送和接收，但不能同时进行。半双工如同两人相向过独木 桥，当一人从一边过桥时，另一人必须在另一边等待。对讲 机就是半双工系统的典型设备。
发送 接收
双向通道
接收 发送
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异步传输以字符为单位，其数据格式如图3-1所示。每
个字符都要附加1位起始位和1位、1.5位或2位停止位，以标
记字符的开始和结束。此外，要附加1位奇偶校验位，一个
字符占用5-8位，具体位数与字符集有关。
传号
1 0 0 0 0 0 1 0 传号
起 始
字 符
校 验
停 止
位
码
位位
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双向通道
接收 发送
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3.4 数据调制与编码技术
3.4.1 数字数据的数字信号编码 3.4.2 模拟数据的数字信号编码 3.4.3 数字数据的模拟信号调制 3.4.4 模拟数据的模拟信号调制
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3.4.1 数字数据的数字信号编码
3.4.1.1 单极性编码 3.4.1.2 极化编码 3.4.1.3 双极性编码
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3.1 基本概念 3.2 数字数据传输 3.3 传输模式 3.4 数据调制与编码技术 3.5 多路复用技术 3.6 数据交换技术 3.7 错误检测与纠正技术
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3.1 基本概念
1．数据（Data） 数据是对客观事物的符号描述，可以有不同的形式，如
数字、文字、图形、图像、视频、声音等都是数据。可以说， 凡是能被计算机处理的对象都可以称为数据。
数据从形式上可以分为模拟数据和数字数据。模拟数据 是指在某个区间内连续取值的数据，例如，声音、温度和大 气压强等都是随时间连续变化的量。数字数据的取值在其定 义区间是离散的，例如自然数，英文字母、汉字、电子表显 示的时间等都是离散的数据。
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2．信息（Information）
在面向字符的同步传输中，每个数据块的头部用一个或 多个同步字符SYN来标记数据块的开始，用ETX标记数据块 的结束。IBM公司的BISYNC就是一个典型的实例。
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2．面向比特的同步传输
面向比特的同步传输是把数据块作为比特流而不是作为 字符流来处理。在面向比特的同步传输中，由于数据块中可 以有任意的比特模式，因此规定帧头和帧尾都使用位模式 “01111110”作为定界标志，同时为了避免在数据块中也出现 这种模式，发送方在所发送的数据中每当出现5个连续的1之 后就插入一个附加的0。当接收方检测到5个连续的1的序列 时，就检查后续的一位数据，若该比特是0，接收方就删除 掉这个附加的0，否则就表示数据的开始或结束。这种就是 位填充技术。
在串行传输中，两个通信设备之间只有一条通信信道， 比特是一个一个依次发送的，因此，串行传输的速度只是并 行传输的1/n，但成本较低，只有并行传输的1/n。
在一个设备内发部的0 传1 0输1通0常1 是1 并0 行接的，而两个设备之间 的通信又是串行的送，因此，在发送端和收线路之间以及接收端 和线路之间的接口方处，都需要有转换器方（前者为并/串转换，
信息通常意义上被认为是有一定含义的、经过加工处理 的、有价值的数据。数据经过处理仍然是数据，只有经过解 释后才有意义，才成为信息。
3．信号（Signal）
信号是指通信中承载信息的电、磁编码，它是随时间变 化的电压、电流或电磁场。相应于数据的分类，信号也可以 分为模拟信号和数字信号。模拟信号是随时间连续变化的信 号；数字信号是指离散变化的信号。
4．信道（Channel）
信道是信息从发送端到接收端所经过的传输介质。按通 信的信号形式可将信道分为数字信道和模拟信道；按传输介 质的类型分类可将信道分为有线信道和无线信道。
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3.2 数字数据传输
3.2.1 并行传输 3.2.2 串行传输
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