数据通信原理.ppt

2.主机

主机又称中央处理机,由中央处理单元(CPU)、主存
储器、输入输出设备以及其他外围设备组成。其主要功能是
进行数据处理。
DTE
补充
DCE
数据网
Modem
Modem
专线 分组交换机
数据电路
Modem
数据链路 在数据电路已建立的基础上，受链路协议 的控制，使通信双方可开始传输数据的两个或 两个以上的终端设备与互连线路的组合体。
的结合。
1.2.3 中央计算机系统

中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备
组成,具有处理从数据终端设备输入的数据信息,并将处理结
果向相应的数据终端设备输出的功能。
1.通信控制器

通信控制器(或前置处理机)是数据电路和计算机系统
的接口,控制与远程数据终端设备连接的全部通信信道,接收
远端DTE发来的数据信号,并向远端DTE发送数据信号。
共有2的7次方=128种组合，可表示128个不 同的字母（大小写26个）、数字（10个）、 符号，图形符号33，控制符号32个，以及一 个del删除符号。
国际5号码
我国于1980年公布的国家标准总局“信息处 理用7位编码字符表”与它的区别只在位置2 列4行上，把国际通用货币符号＄改为我国货 币（人民币）的标志
数据通信原理
参考
《通信原理》或《数字通信原理》 《计算机网络》或《计算机通信网》 《纠错编码技术》或《信息论与编码》 《高频电子线路》 《数据通信技术基础》或《数据通信与计算
机网络》
第一章 概述
1.1 数据通信的概念
1.1.1 数据与数据通信
数据的概念：数据是预先约定的、具有某种含义
数据电路 在线路或信道上加信号变换设备（如 Modem)之后所形成的二进制比特流通路，由 传输信道加DCE组成。
编码/解码(COding and DECoding)
编码：将模拟信息转换为数字信号的过程 解码：将数字信号还原为模拟信息的逆过程
x(t)
g(t)
数字或 模拟数据
Encoder
编码
发送方
(1) 双绞线电缆
结构 螺旋绞合的双导线 通信距离 几~几十千米 传输信号 模拟、 数字 传输特性 低通 传输速率 100~155MHz（短距
数据电路由传输信道(传输线路)及其两端的数据电路终接设 备(DCE)组成。
数据电路位于DTE与计算机系统之间,它的作用是为数据通 信提供模拟或数字传输信道。
传输信道包括通信线路和通信设备。 DCE是DTE与传输信道的接口设备。 调制解调器(modem)是最常见的DCE,它是调制器和解调器
表中第1列和第2列的字符作控制字符用，只 产生控制作用，不能被显示或打印。 TC1~TC10是传输控制字符。
代码在传输过程中以b1作为第1位，b7作为 最后一位。为提高传输的可靠性，CCITT V.4建议规定，在b7之后加第8位b8码位作为 奇偶校验位。
数据通信的概念
数据通信：依照通信协议，利用数据传输技术在两 个功能单元之间传递数据消息，它可实现计算机与 计算机、计算机与终端、以及终端与终端之间的数 据信息传递。
这里所说的代码就是二进制的组合,即 二进制代码。
目前,常用的二进制代码有国际5号码 (IA5)、EBCDIC码和国际电报2号码 (ITA2)等。
国际5号码（部分）
国际5号码
国际5号码是一种7位二进制码，1963年美国 标准协会提出，又叫美国信息交换用标准代 码（american standard code for information interchange ）
数字信号 数字信道
Decoቤተ መጻሕፍቲ ባይዱer
解码
g(t)
数字或 模拟数据
接收方
脉码调制技术（PCM）
采样：通过某种频率的取样脉冲将模拟信息的 值取出， 变连续的模拟信息为离散信号。
量化：量化的目的是确定采样出的模拟信号的 数值。 通过规定一定的量化级，对取样的离 散值进行 “取整”量化，得到离散信号的具体 数值。
以传输（狭义的）数据即代码为业务的通信 数据通信的过程
①阶段1：建立物理连接 ②阶段2：建立数据链路 ③阶段3：数据传送 ④阶段4：传送结束，拆除数据链路 ⑤阶段5：拆除物理连接

1.2 数据通信系统的构成
数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据 终端设备与计算机系统连接起来,实现数据传输、交
编码：将量化后的值编码成一定位数的二进制 值。
通过编码/解码技术，可以保证计算机之间以 数字信号的方式进行通信
图 脉码调制（PCM）的原理
a) 信号的量化
011 000
100 110 111 101 001
010
b)
采样信号幅度的量化
调制：用模拟信号承载数字或模拟数据
载波
模拟信号
s(t)
g(t)
换、存储和处理的系统。数据通信系统的基本构成如 图1-2所示。
图1-2 数据通信系统的基本构成
模拟通信系统与数字通信系统
信息源
调制器
信道
解调器
信宿
噪声源
信信信数信数信信信
息源道字道 字道源宿
源编编调
解译译
码码制
调码码
器器器
器器器
噪声
1.2.1 数据终端设备
DTE相当于人和机器(计算机)之间的接口。 1.2.2数据电路
数字或 模拟数据
Modulator 调制
模拟信道
发送方
Demodulator 解调制
g(t)
数字或 模拟数据
接收方
1.3数据通信传输信道
1.3.1信道类型及特性
目前数据通信系统中的信道主要有三种类型:物理实线传输媒介信道,如 双绞线电缆、同轴电缆等；电话网传输信道；数字数据传输信道。
1．物理实线传输信道
的任何一个数字或一个字母(符号)以及它们的组合。 广义的数据： 烽火，甲骨文，竹简、纸书、模拟、
数字信号 狭义的数据：用一组二进制码序列表示的文字、数
字、符号、语音、图象等，也就是用代码组合来表 示这些信息。
数据信号----表示数据的电信号
以数据“0”和“1” 为例, 要传输它们,
必须以一定波形的电 信号（数据信号）来表 示。
例如用一定时间长度 的正电压代表数字"1", 用负电压代表数字"0", 如图1-1所示。
1.1.2 传输代码-----表示各种数据
数据是由数字、字母(符号)等组成的,要 用许多不同形状的电压来表示它们是不 现实的。
解决办法是采用代码。如用“1000001” 表示A，用“1011010”表示Z。