URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005.

Prezentacja na temat: "URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005."— Zapis prezentacji:

1 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005

2 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003 5. Urządzenia komunikacyjne

3 Urządzenia komunikacyjne MODEMY 1. Urządzenia przetwarzające dane cyfrowe w sygnały analogowe przeznaczone do przesyłania linią telefoniczną POTS. 2. MODulator / DEModulator Urządzenie umożliwiające transmisję danych za pomocą łączy i sieci telekomunikacyjnych 3. Funkcje modemu: –modulacja / demodulacja –kompresja / dekompresja danych –wprowadzanie i analiza bitów i sum kontroli poprawności transmisji –nawiązywanie i nadzór połączenia

4 Urządzenia komunikacyjne Modemy - podział rodzaj medium –modemy POTS –modemy xDSL –modemy GSM –modemy sieci energetycznych budowa (wzgl. PC) –modemy zewnętrzne –modemy wewnętrzne sprzężenie z siecią POTS –akustyczne :) –galwaniczne

5 Urządzenia komunikacyjne Modemy - sterowanie najczęściej łącze szeregowe –modemy wewnętrzne PC posiadają swój sterownik portu szeregowego –różny sposób wykorzystania linii handshake RS232 !!! (RI) język poleceń _zgodny_ ze standardem Hayes AT –polecenia rozpoczynają się od “AT” ATD, ATH, ATA, ATQ, ATV, AT+CPIN, AT+CFUN, AT+CSQ –można skonfigurować sposób odpowiadania modemu kodem odpowiedzi opisem tekstowym format podstawowy ERROR/OK/BUSY lub rozszerzony –modem asynchronicznie sygnalizuje komunikaty odbioru sygnału dzwonienia, odbioru SMS, potwierdzeń SMS itp. –różnice pomiędzy producentami dotyczą zwłaszcza modemów GSM ZAWSZE NALEŻY SPRAWDZAĆ SKŁADNIE POLECENIA W INSTRUKCJI (na leniwych czekają nagrody-niespodzianki)

6 Urządzenia komunikacyjne Modemy telefoniczne - działanie pasmo POTS 300 Hz - 3 kHz transmisja full-duplex POTS –standard Bell 103 300 bodów kluczowanie częstotliwośći ‘0’ i ‘1’ odpowiadają dwie częstotliwości czstotliwości dla dwóch kierunków transmisji są inne (co daje 4 częstotliwości) nadajnik - programowany generator, odbiornik: filtry

7 Urządzenia komunikacyjne Modemy telefoniczne - działanie transmisja full-duplex POTS –standard Bell 212A prędkość transmisji 1200 bodów PSK - kodowanie fazy 4 przesuniecia fazowe (90/180/270/0) odpowiadają zbitkom dwóch bitów częstotliwość sygn. Modulującego 600Hz, nośna_1 1200Hz, nośna_2 2400Hz dekodowanie polega na wykrywaniu różnic faz pomiędzy kolejnymi parami bitów w celu uniknięcia gubienia fazy dla długich ciągów takich samych bitów stosuje się XOR z sygnałem pseudolosowym (rejestr 17 bitowy) –inne standardy również wykorzystują modulacje wielowartościowe: QAM / TCM - jednoczesna modulacja amplitudy i fazy “punkt konstelacji” np. 768 dla 28800bps –powyżej 33600 stosowanie algorytmów kompresji danych –różne tryby pracy, różne nazwy, różne prędkośći ITU-TSS - dawny CCIT -> v32=9600 v22=1200

8 Urządzenia komunikacyjne Modemy telefoniczne - integracja w projektach istnieją układy scalone realizujące poszczególne funkcje modemu istnieją kompletne moduły modemów przeznaczone dla OEM, np. firmy multitech, sterowane AT Hayes, zasilane 5V 300mA moduły modemów, w połączeniu ze sprzętowymi (np. Seiko Ichip) lub programowymi (Microchip) realizacjami protokołów TCP/IP umożliwiają dołączanie urządzeń do internetu (parkometry, automaty wydawcze itp.) modemy zewnętrzne od PC –transmisja danych –transmisja faksów –transmisja DTMF

9 Interfejsy RS232 - (6) NAWIĄZANIE POŁĄCZENIA PRZEZ ŁĄCZE KOMUTOWANE –DTE1 załącza linię DTR - informuje modem o gotowości do pracy –DTE1 poleca DCE1 zadzwonić do DCE2 –DCE2, gdy sygnał dzwonienia - ustawia linie RI –DTE2, gdy jest gotowe, ustawia linię DTR –DCE2 ustawia linię DSR, na znak obecności połączenia między stacjami –zgaszenie linii DTR przez dowolny modem zrywa połaczenie

10 Interfejsy RS232 - (7) TRANSMISJA PÓŁDUPLEKSOWA –DTE1 uaktywnia linię RTS –DCE1 sprawdza czy jest załączony RTS stacji odległej (jest nośna) jest nośna -> kanał zajęty, –DCE1 ustawia linię DCD / nie ustawia CTS –DTE1 gasi sygnał RTS i rozpoczyna próbę od początku brak nośnej -> kanał wolny, –DCE1 ustawia linię CTS –DCE2 wykrywa sygnał i ustawia DCD –DTE1 nadaje dane linią TxD (linia nadawcza w DTE i odbiorcza w DCE) –DCE2 nadaje odebrane dane do DTE2 na linii RxD (nadawczej w DCE, odbiorczej w DTE –po wysłaniu danych DTE1 wyłacza RTS, DCE1 wyłącza CTS, DCE2 wyłącza DCD TRANSMISJA DUPLEKSOWA: aktywne sygnały RTS, CTS i DCD

11 Interfejsy RS232 - (8) TRANSMISJA DUPLEKSOWA: –aktywne sygnały RTS, CTS i DCD ze względu na możliwość niezależnego nadawania i odbierania TRANSMISJA NA ŁĄCZU DZIERŻAWIONYM: –sygnał RI nie jest wykorzystywany –brak interakcji DTR z RI –DTR nie jest niezbędne, ważne jest trwałe ustawienie DSR –zależność RTS / CTS / DCD jest identyczna jak dla dupleksowych lub półdupleksowych łącz komutowanych TRANSMISJA SYNCHRONICZNA: –8/9 vs 8/12 “efektywnych” bitów –osobne linie: takt nadawania TT DTE>DCE taktu odbierania RT DCE>DTE zewnętrzny takt nadawania Ext-TTDCE>DTE –w przypadku synchronizacji nadawania przez modem

12 Urządzenia komunikacyjne Modemy GSM sieć GSM umożliwia przesyłanie informacji cyfrowych: –transmisja danych punkt-punkt (GSM-GSM lub GSM-POTS) –sygnały DTMF podczas połączenia głosowego –metoda dzwonienia i zgłaszania sygnału zajętości –przesyłanie SMS –transmisja danych GPRS, dostęp do internetu, VPN rozwiązanie sprzętowe terminala GSM –modem przemysłowy OEM Siemens / Ericsson / Motorola rozwiązanie drogie, ale stabilne kompetentne wsparcie techniczne –telefon powszechnego użytku duża zmienność firmware, mała powtarzalność dostaw brak wsparcia technicznego zwykle niejawny protokół sterujący telefonem; część funkcji modemu realizowana programowo w komputerze PC (Nokia Cellular Data Suite)

13 Urządzenia komunikacyjne Modemy GSM SMS - Short Message Service –pierwotnie: tekst 160 znaków kodowany 7-bitowo –dowolny zestaw 140 bajtów –centrum SMS-SC akumuluje SMS nie dostarczone do właściciela –czas ważności SMS jest programowany od 5 minut do 63 tygodni –istnieją SMS-y różnych klas, np. natychmiast wyświetlające się na wyświetlaczu telefonu, nie zapisywane w pamięci –istnieją mechanizmy potwierdzenia dostarczenia SMS przez SMS-SC –mechanizmy identyfikacji nadawcy SMS zapewnia sieć GSM modemy GSM używają zwykle formatu PDU - Protocol Data Unit –w ramach polecenia z rodziny AT rozszerzonej o funkcje obsługi GSM podawane są kolejne bajty PDU kodowane heksalnie w ASCII: at+cmgs=100 > 0011000a81(...) CTRL-Z +CGS=(...) OK

14 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005 08.11.2005