時(shí)間：2022-02-14 10:49:30
序論：在您撰寫數(shù)據(jù)通信論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)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(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
論文摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)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(wù)的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式,它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)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(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)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(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái),光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、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(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)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(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)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(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)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(wú)線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)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(lái)處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)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?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)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(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō),移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶。4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過(guò)10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言,網(wǎng)絡(luò)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(jì)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(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址,在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
論文摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)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(wù)的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式,它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)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(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)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(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái),光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、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(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)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(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)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(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)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(wú)線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)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(lái)處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)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?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)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(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō),移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過(guò)10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言,網(wǎng)絡(luò)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(jì)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(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址,在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
所謂的分組交換，指的是將用戶發(fā)過(guò)來(lái)的報(bào)文的整體分成若干個(gè)定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)段，然后將這些分好的數(shù)據(jù)段進(jìn)行存儲(chǔ)，在網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行傳輸。每一個(gè)數(shù)據(jù)段也就是一個(gè)分組，每一個(gè)分組都標(biāo)識(shí)著接收地址和發(fā)送的地址。同時(shí)不同的用戶的分組數(shù)據(jù)都采用的動(dòng)態(tài)傳輸，也就是同一條路徑可以有不同的用戶在進(jìn)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(yīng)用及發(fā)展前景
（一）移動(dòng)數(shù)據(jù)通信在業(yè)務(wù)上的應(yīng)用
1.移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用是利用移動(dòng)通信的系統(tǒng)進(jìn)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?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)的圖文傳真、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)取Ｓ捎谝苿?dòng)數(shù)據(jù)的通信設(shè)備具有個(gè)性化的特點(diǎn)，因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候往往會(huì)由于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口會(huì)被人們多次使用，所以會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況，由此便造成了多個(gè)連接終端不順利進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸。但是移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就不會(huì)出現(xiàn)這種情況，我們只需要根據(jù)正常的程序進(jìn)行，一個(gè)終端只負(fù)責(zé)一個(gè)用戶，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。除此之外，移?dòng)數(shù)據(jù)通信還能夠?qū)崿F(xiàn)電腦與電腦之間的遠(yuǎn)程操作和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳送，這樣就利于人們?cè)跇I(yè)務(wù)頻繁的時(shí)候，可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而達(dá)到省時(shí)高效的目的。由此可以發(fā)現(xiàn)，移動(dòng)數(shù)據(jù)的通信可以使用戶及時(shí)的收發(fā)消息。
2.幀中繼技術(shù)應(yīng)用。所謂的幀中繼應(yīng)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(cuò)率低的技術(shù)特點(diǎn)，從而受到了人們的廣泛關(guān)注。目前為止，這種技術(shù)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(yǔ)音或者是視頻這類傳輸，其具有特定的服務(wù)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(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)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(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái),光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、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(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)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(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)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(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)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(wú)線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)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(lái)處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)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?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)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(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō),移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶。
4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過(guò)10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言,網(wǎng)絡(luò)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(jì)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(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP
實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址,在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
例如：可以安設(shè)這樣的對(duì)象，調(diào)用平臺(tái)架構(gòu)下的記事本這個(gè)程序，以便互通和運(yùn)行。調(diào)用既有的exec，能產(chǎn)生出可用的本地進(jìn)程；與此同時(shí)，還能返回特有的子類實(shí)例。獲取到的這一實(shí)例，可以管控關(guān)涉的進(jìn)程，以便明晰關(guān)涉的進(jìn)程信息。Exec架構(gòu)下的多樣方法，創(chuàng)設(shè)出來(lái)的子進(jìn)程，都沒(méi)能銜接原初的終端，或者原初的控制臺(tái)。為此，子進(jìn)程固有的IO，都要經(jīng)由初始路徑，重設(shè)可用的定向，以便傳送給固有的父進(jìn)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?cái)?shù)值。用戶若要接納這一返回結(jié)果，則要調(diào)動(dòng)起其他流程，以便輸出原初的子進(jìn)程。在這以后，把獲取到的數(shù)值，在預(yù)設(shè)的主進(jìn)程架構(gòu)下，予以輸出。
2數(shù)據(jù)運(yùn)送的路徑
創(chuàng)設(shè)進(jìn)程的那些輸出及輸入，都要被預(yù)設(shè)的父進(jìn)程管控。利用這一狀態(tài)，可在現(xiàn)有的父子進(jìn)程架構(gòu)內(nèi)，妥善傳遞數(shù)值。返回的特有數(shù)值，會(huì)銜接起子進(jìn)程原初的輸入。把這一范疇的output，劃歸到現(xiàn)有的子進(jìn)程，當(dāng)成輸入范疇內(nèi)的讀入數(shù)值。這樣的數(shù)據(jù)流，帶有緩沖的特性。子進(jìn)程在預(yù)設(shè)的輸出端，若要寫下數(shù)值，則可從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)流，來(lái)讀取數(shù)值。例如：父進(jìn)程接納了這一程序：把rt看成原初的對(duì)象，把xxv1看成原初的子進(jìn)程。S這一字符，被看成特有的啟動(dòng)命令；接納的字符串，被劃歸進(jìn)ch以內(nèi)。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(bào)范疇的通信。在這之中，數(shù)據(jù)報(bào)特有的通信，要依循設(shè)定好的UDP，當(dāng)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(wǎng)絡(luò)游戲多安設(shè)了UDP范疇內(nèi)的通信協(xié)議，這是因?yàn)?，網(wǎng)絡(luò)通信既有的速率大小，會(huì)關(guān)涉游戲流程應(yīng)有的順暢性。Java這一語(yǔ)言特有的通信中，發(fā)送和接納的數(shù)值，都被存留在預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)包?？蛻翥暯拥姆?wù)器以內(nèi)，可以安設(shè)關(guān)涉的這種對(duì)象，然后經(jīng)由接收路徑，接納數(shù)據(jù)包，再經(jīng)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(yǔ)言以內(nèi)，表征數(shù)據(jù)包的特有對(duì)象，涵蓋了packet。數(shù)據(jù)報(bào)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(gòu)造函數(shù)，可以創(chuàng)設(shè)原初的類對(duì)象。它創(chuàng)設(shè)了可用的數(shù)據(jù)報(bào)，并銜接起主機(jī)固有的某一端口。若數(shù)據(jù)報(bào)沒(méi)能被妥善創(chuàng)設(shè)，或者沒(méi)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(yàn)IO這樣的誤差。
3結(jié)束語(yǔ)
要與新電能表進(jìn)行通訊，除了要保證硬件回路沒(méi)問(wèn)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(bào)文的正確識(shí)別上。要讀取電能表的讀數(shù)主要有以下通訊報(bào)文：（1）向電能表發(fā)出通訊請(qǐng)求西門子PLC發(fā)出的報(bào)文如下：（報(bào)文都以16進(jìn)制ASCII碼表示，下同）1B0203（1B代表ESC的ASCII碼，02為電能表識(shí)別的報(bào)文開(kāi)始位，03代表報(bào)文停止位。下面的所有報(bào)文都是以02開(kāi)頭，以03結(jié)尾）電能表接到請(qǐng)求信息后，返回一個(gè)確認(rèn)報(bào)文如下：020606A403（其中第二位06代表ACK的ASCII碼，跟著的06A4是這個(gè)報(bào)文的CRC校驗(yàn)碼。（2）向電能表發(fā)送用戶名和密碼中調(diào)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(bào)文如下：024C53455454494D452C43584230333200C02A03其中：02代表報(bào)文的開(kāi)始位：4C代表登陸電能表的命令L（load）；53455454494D45代表settime；2C代表逗號(hào)；435842303332代表cxb032；00為密碼結(jié)束的中止位；C02A為計(jì)算出的CRC校驗(yàn)碼；03為停止位；這個(gè)報(bào)文轉(zhuǎn)換為字母就是：02LSETTIME,CXB03200C02A03。待電能表收到報(bào)文并確認(rèn)密碼正確后，回復(fù)報(bào)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(yàn)，CRC校驗(yàn)中規(guī)定，如發(fā)現(xiàn)在除了頭02，尾03的其他報(bào)文中，有02，03，10，11，13，就把此報(bào)文變?yōu)閮蓚€(gè)字節(jié)10，40+這個(gè)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(gè)報(bào)文給電能表，報(bào)文如下：0252016910537803025200692049030252104369751A030252104269462B03其中報(bào)文開(kāi)頭和結(jié)尾的02和03還是分別代表報(bào)文的開(kāi)始和停止位。52代表電能表讀取命令“R”（read）。接下來(lái)的0169/0069/104369/104269則分別代表0169、0069、0369和0269四個(gè)電能表寄存器號(hào)。105378/2049/751A/462B分別為4個(gè)報(bào)文的CRC校驗(yàn)碼。電能表在依次收到讀取報(bào)文后，也依次發(fā)出4個(gè)包含有寄存器數(shù)據(jù)的報(bào)文給RTU。報(bào)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(gè)4個(gè)字節(jié)的浮點(diǎn)數(shù)，采用IEEE浮點(diǎn)數(shù)表示形式，789A為假設(shè)的CRC校驗(yàn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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?yàn)樾枰O(shè)置西門子PLC能識(shí)別的目的地址，所以只能在西門子系列的設(shè)備中使用。要與電能表進(jìn)行通訊，只能采用OPENDRIVER協(xié)議。該協(xié)議的特點(diǎn)是不管通訊設(shè)備的地址，只需確定西門子PLC側(cè)的發(fā)送地址和接收地址即可。圖3為西門子PLC通過(guò)CP544卡與電能表通訊的示意圖。在圖3中，PLC程序?qū)⒅付ǖ陌l(fā)送數(shù)據(jù)塊通過(guò)SEND發(fā)送程序塊，在物理上經(jīng)CP544通訊卡與新電能表進(jìn)行串口通訊，將請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送給電能表。而電能表中的數(shù)據(jù)報(bào)文也通過(guò)串口通訊方式經(jīng)CP544卡再經(jīng)過(guò)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(gè)最基本的要求就是通訊雙方的通訊參數(shù)設(shè)置必須一致。根據(jù)電能表的要求，CP544卡有以下設(shè)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(yàn)：無(wú)流量控制：無(wú)字節(jié)傳送監(jiān)控時(shí)間：20ms第一個(gè)結(jié)束識(shí)別字節(jié)（endcharacter1）：03H（這個(gè)非常關(guān)鍵，設(shè)置03是為了與電能表的報(bào)文終止位相適應(yīng)，否則通訊不能成功）第二個(gè)結(jié)束識(shí)別字節(jié)（endcharacter2）：00H另外數(shù)據(jù)接收地址也在CP544卡設(shè)置軟件中進(jìn)行設(shè)置如表2：在表2中，分別設(shè)置了CP544卡兩個(gè)通訊接口的接收地址分別為DB11和DB12，接收字長(zhǎng)最大為64個(gè)字。通訊接口從CP544卡到RS485/232轉(zhuǎn)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(bào)文收發(fā)格式及CP544的相關(guān)協(xié)議要求，對(duì)西門子PLC與電能表通訊的控制程序進(jìn)行了重新編寫和調(diào)試，在程序的編寫調(diào)試過(guò)程中，解決了電能表報(bào)文應(yīng)答式收發(fā)存儲(chǔ)、電能表數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)碼解碼、不同數(shù)制格式的轉(zhuǎn)換和臨界數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)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(jī)上得以重新顯示并自動(dòng)打印。
4總結(jié)
關(guān)鍵詞：DSP/BIOS管道流I/O主機(jī)
引言
對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)的通信很關(guān)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(jī)（HST，host）通道的通信。每一種通信方式都是通過(guò)調(diào)度其相應(yīng)的內(nèi)核對(duì)象來(lái)完成的。DSP/BIOS提供了管理每一種通信方式的模塊及相應(yīng)地API調(diào)用，通過(guò)這些模塊及調(diào)用，可以完成DSP環(huán)境下的輸入/輸出（I/O）。本文在對(duì)各種通信方式進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹的基礎(chǔ)上,對(duì)各種通信方式進(jìn)行比較，并給出利用PIP對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的1個(gè)例子。
1通信方式簡(jiǎn)介
（1）主機(jī)通信
主機(jī)通信方式下，由HST對(duì)象完成主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的通信。HST對(duì)象靜態(tài)配置為輸入/輸出，每一個(gè)HST對(duì)象內(nèi)部是用數(shù)據(jù)管道對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
開(kāi)發(fā)DSP應(yīng)用時(shí)，可以應(yīng)用HST對(duì)象來(lái)模仿數(shù)據(jù)流和測(cè)試程序算法對(duì)數(shù)據(jù)的處理。在程序開(kāi)發(fā)的早期，特別是在測(cè)試信號(hào)處理算法時(shí)，程序使用輸入通道對(duì)象訪問(wèn)來(lái)自主機(jī)文件中的數(shù)據(jù)，以及使用輸出通道對(duì)象把算法處理過(guò)的結(jié)果反饋回主機(jī)一側(cè)，以供查驗(yàn)或比較。在程序開(kāi)發(fā)的后期，當(dāng)算法開(kāi)發(fā)完畢時(shí)，可以把HST對(duì)象改回到PIP對(duì)象，通過(guò)利用PIP對(duì)象完成外設(shè)真實(shí)數(shù)據(jù)與目標(biāo)應(yīng)用程序之間的通信。
（2）管道通信
管道（PIP）對(duì)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(gè)PIP對(duì)象維護(hù)著一個(gè)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(zhǎng)度是固定的，但是應(yīng)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(guò)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(nèi)的任意2個(gè)線程之間傳遞數(shù)據(jù)。經(jīng)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(diào)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(dāng)讀或?qū)?幀數(shù)據(jù)時(shí)，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(gè)通道，通過(guò)它，數(shù)據(jù)在應(yīng)用程序與I/O設(shè)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(duì)所有I/O設(shè)備提供了一個(gè)簡(jiǎn)單通用接口，允許應(yīng)用程序完全不用考慮每個(gè)設(shè)備操作的細(xì)節(jié)。流I/O的一個(gè)重要方面是它的異步特性。當(dāng)應(yīng)用程序正在處理當(dāng)前緩沖區(qū)時(shí)，一個(gè)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(kāi)銷，使得程序更能滿足實(shí)時(shí)約束的要求。流模塊（SIO）通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序來(lái)與不同類型的設(shè)備打交道。驅(qū)動(dòng)程序由DEV（Device）模塊管理。
設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是管理一類設(shè)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(qǐng)求。圖1給出了流與設(shè)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(gè)模型都要求1個(gè)管道或者流具有1個(gè)讀線程和1個(gè)寫線程。2個(gè)模型都通過(guò)拷貝指針而不是數(shù)據(jù)來(lái)完成數(shù)據(jù)的拷貝。一般來(lái)說(shuō)，管道模型支持低級(jí)通信，而流模型支持高級(jí)的、與設(shè)備無(wú)關(guān)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(duì)象（PIP與HST）流對(duì)象（SIO與DEV）程序員必須創(chuàng)建自己的驅(qū)動(dòng)程序提供了一種創(chuàng)建設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的更加結(jié)構(gòu)化方法讀/寫線程可以是任意線程類型或者主機(jī)PC一端必須由使用SIO調(diào)用的任務(wù)（TSK）來(lái)處理，另一端必須由使用Dxx調(diào)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(jìn)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(nèi)存，一般較快更加靈活，使用簡(jiǎn)單每個(gè)管道擁有自己的緩沖區(qū)緩沖區(qū)能夠從一個(gè)流傳輸?shù)搅硪粋€(gè)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(yùn)行時(shí)刻創(chuàng)建或者使用配置工具靜態(tài)地配置對(duì)推棧設(shè)備（stackingdevic）沒(méi)有內(nèi)建地支持提供對(duì)堆棧設(shè)備（stackingdevic）的支持使用HST（內(nèi)部PIP實(shí)現(xiàn)）使得主機(jī)與目標(biāo)機(jī)的通信容易起來(lái)DSP/BIO提供了大量的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
2基于管道通信的一個(gè)例子
在基于以上分析的基礎(chǔ)上，給出利用管道進(jìn)行通信的1個(gè)例子。該例是音頻處理的一個(gè)例子。數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源輸入到編碼器以后經(jīng)量化通過(guò)串行口輸入到目標(biāo)機(jī)，目標(biāo)機(jī)處理完畢后再經(jīng)串行口發(fā)送到編碼器，由編碼器經(jīng)揚(yáng)聲器輸出。圖2給出數(shù)據(jù)的流程圖。
（1）管道設(shè)計(jì)
該例中，設(shè)計(jì)了DSS_rxPipe和DSS_txPipe兩個(gè)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(shè)計(jì)
由于每個(gè)管道分別對(duì)應(yīng)1個(gè)讀寫線程，因此，發(fā)送管道與接收管道總共需要4個(gè)讀寫線程。本例中為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，只設(shè)計(jì)了2個(gè)線程。其中，音頻處理函數(shù)（設(shè)計(jì)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(wù)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(shí)，串行口中斷服務(wù)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(dāng)1幀被填滿時(shí)，ISR把該滿幀寫到數(shù)據(jù)接收管道中（通過(guò)調(diào)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(shí)，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(shí)，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(dāng)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收也負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送，并且每次中斷執(zhí)行時(shí)只發(fā)送1個(gè)32位字。
（3）需注意的問(wèn)題
PIP_alloc和PIP_put由PIP對(duì)象的寫線程調(diào)用，PIP_get和PIP_free由PIP對(duì)象的讀線程調(diào)用，這種調(diào)用順序是非常重要的。若打亂這種調(diào)用順序，將會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的后果。因此，每一次對(duì)PIP_alloc的調(diào)用都要跟著對(duì)PIP_put的調(diào)用才能繼續(xù)調(diào)用PIP_alloc；對(duì)于PIP_get，情況也是如此。
另外，為了避免PIP調(diào)用過(guò)程中產(chǎn)生遞歸，作為通知讀/寫函數(shù)的一部分，應(yīng)該避免調(diào)用PIPAPI函數(shù)。如果為了效率起見(jiàn)必須要這樣做，那么對(duì)諸如此類的調(diào)用應(yīng)該加以保護(hù)，以阻止同一管道對(duì)象的重入以及錯(cuò)誤的PIPAPI調(diào)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(kāi)始部分，我們添加了如下語(yǔ)句，以避免遞歸調(diào)用：
staticIntnested=0；
…
if(nested){/*防止由于調(diào)用PIP_get函數(shù)而產(chǎn)生的遞歸調(diào)用*/
return；
}
nested=1；
…
