Начало Глобальные сети

Протоколы физического уровня. Рекомендация ITU-T V.24

Рекомендация ITU-T V.24 (1980), а также её более поздняя редакция X.24 (1984) имеют название: «Перечень цепей стыка между Оконечным Оборудованием Данных и Оконечным Оборудованием Цепей Данных». Из названия следует, что протокол V.24 устанавливает процедуры взаимодействия на физическом уровне двух типов устройств — ООД и АКД.

• Оконечное Оборудование Данных (ООД) или Data Terminal Equipment(DTE) в общем случае выполняет задачу представления данных пользователю и является в этом смысле оконечным устройством.
• Оконечное Оборудование Цепей Данных (ОЦД) или Аппаратура Канала Данных (АКД) или Data Circuit-terminal Equipment(DCE) в общем случае выполняет задачу представления данных сети и является в этом смысле посредником.

Протокол V.24 определяет набор электрических сигналов, с помощью которых DTE и DCE устанавливают взаимодействие. Сигналы, которые формирует DTE, являются входными для DCE и наоборот. Всего в рекомендации определяется более 40 цепей стыка, однако, в промышленной реализации V.24 используются далеко не все рекомендованные сигналы.

Сигнал DTR «Присоединить АПД К линии»

Источником сигнала DTR (Data Terminal Ready) является устройство DTE. Назначение сигнала - представить DCE информацию о том, что аппаратура DTE готова к тому, чтобы начать процесс передачи данных.

Сигнал DSR «АПД готова»

Источником сигнала DSR (Data Set Ready) является устройство DCE. DSR формируется DCE в ответ на сигнал DTR, полученный от DTE. Назначение сигнала — представить DTE информацию о том, что аппаратура DCE готова к тому, чтобы участвовать в процессе передачи данных.

Сигнал RTS «Запрос передачи»

Источником сигнала RTS (Request To Send) является устройство DTE. Назначение сигнала — перевести DCE непосредственно в режим передачи данных.

Сигнал CTS «Готов к передаче»

Источником сигнала RTS (Clear To Send) является устройство DCE. CTS формируется DCE в ответ на сигнал RTS, полученный от DTE. Назначение сигнала — представить DTE информацию о том, что аппаратура DCE готова к тому, чтобы начать процесс непосредственной передачи данных.

Сигналы RTS и CTS используются для выполнения аппаратного управления темпом передачи данных. Следует различать скорость, с которой производится обмен данными между DCE и DTE и темп, с которым DCE работает с каналом передачи данных. В том случае, если DCE не справляется с выбранным DTE темпом передачи, это устройство должно перевести сигнал CTS в состояние «выключено». В ответ на это DTE протоколами верхних уровней приостанавливает процесс передачи данных до восстановления состояния сигнала CTS.

Сигнал LSD «Детектор принимаемого линейного сигнала данных»

Источником сигнала LSD (Line Signal Detect) является устройство DCE. Назначение данного сигнала — индикация наличия или отсутствия сигнала от удаленного конца передачи данных. Например, модем устанавливает этот сигнал (у модемов он обычно называется CD — Carrier Detect) в том случае, когда он установил соединение с удаленным модемом в соответствии со своим линейным протоколом.

Сигналы TXD и RXD «Передаваемые данные» и «Принимаемые данные»

Источником сигнала TXD (Transmit Data) является устройство DTE. Передача данных производится после получения от DCE подтверждения готовности к приему данных. Источником сигнала RXD (Receive Data) является устройство DCE. Достоверный прием данных в DTE производится после получения сигнала LSD от DCE.

Асинхронный режим взаимодействия DTE и DCE

При использовании этого режима DCE и DTE либо жестко устанавливают одинаковую скорость обмена данными, либо одна из сторон (обычно это DCE) подбирает соответствующее значение скорости автоматически из установленного набора в ходе обмена данными с DTE. Данные в асинхронном режиме передаются информационной группой (от 6 до 8 бит). Информационная группа может сопровождаться битом контроля (дополнение до четного или нечетного числа единиц всей группы). Формат информационной группы также должен быть предварительно согласован. О начале информационной группы сигнализирует прием стартового бита — переход принимаемого сигнала в «0». После получения стартового бита приемник запускает свой внутренний генератор, с помощью которого производится синхронизация принимаемых данных по времени. Информационная группа завершается передачей стопового бита, который обычно занимает 1,5 или две информационных позиции.

Сигналы TXC и RXC «Синхронизация элементов передаваемого и принимаемого сигнала»

Источником сигналов TXС (Transmit Clock) и RXC (Receive Clock) является устройство DCE. Переход сигнала TXС или RXC из состояния «включен» в состояние «выключен» соответствует середине информационной позиции соответствующего сигнала обмена (TXD или RXD). Сигналы TXC и RXC формируются устройством DCE в непрерывном режиме с момента включения питания и могут использоваться для синхронизации информационного обмена.

Синхронный режим взаимодействия DTE и DCE

Синхронный режим информационного обмена используется в тех случаях, когда необходимо обеспечить устойчивое, надежное и высокоскоростное взаимодействие DCE и DTE. В данном режиме аппаратура DTE принимает и передает данные на синхронизации DCE. В синхронном режиме управление потоком не используется, и поэтому, сигналы RTS и CTS в данном случае не оказывают влияние на темп информационного обмена. Темп обмена при синхронном взаимодействии определяется DCE-источниками данных для обоих направлений передачи. Синхронное взаимодействие по протоколу V.24 может быть реализовано, например, с использованием синхронных интерфейсов RS-232-C. Стандарт RS-232-C определяет необходимое подмножество управляющих сигналов для реализации данного взаимодействия со скоростями до 128 Кбит/с.

Сигналы TRXC «Синхронизация элементов передаваемого сигнала»

Источником сигналов TRXC (Transmit Signal Element Timing) является устройство DTE. Этот сигнал может быть использован в тех случаях, когда источником синхронизирующих импульсов является аппаратура DTE. Переход сигнала TRXC из состояния «включен» в состояние «выключен» соответствует середине информационной позиции сигнала TXD.

Симметричные и несимметричные цепи

Сигнальное напряжение обычной, несимметричной цепи формируется относительно общего сигнального провода. Диапазоны изменения сигнальных напряжений интерфейса EIA-232 приведены в таблице:

Диапазон от − 3 до + 3 Вольт образует зону изменения сигнала.

При передаче по кабелю, который соединяет DCE и DTE информационный сигнал подвергается воздействию помех и искажается из-за несогласованности параметров линии и генератора. Это может затруднить или сделать невозможным его правильное распознавание приемником. Поэтому даже при использовании синхронного режима обмена скорость передачи сигналов через физические интерфейсы не может превышать сотни килобит в секунду. Для того чтобы преодолеть это ограничения для соединения DCE и DTE применяют специальные симметричные цепи.

Диапазоны изменения сигнальных напряжений между сигнальными проводами пары U_ab для интерфейса, который использует сбалансированные сигналы (EIA-422) приведены в таблице:

Современные последовательные высокоскоростные интерфейсы используют сбалансированные цепи для передачи как отдельных, так и всех информационных сигналов. В качестве примера можно рассмотреть интерфейс, который построен в соответствии со стандартом V.35.

Предыдущая лекция Эталонная модель взаимодействия открытых систем

Следующая лекция Промышленные последовательные интерфейсы