Comunica ții de Date

1. Comunicații de Date asist. dr. ing. Lucian-Florentin Bărbulescu

2. Circuite de control al transmisiei • In comunicatia de date caracterelesunt: • transferate/memorateparalelininteriorulunuiEchipament • transmiseserialintreechipamente • Comunicatia se realizeaza cu ajutorulunorcircuite de control al transmisiei

3. Circuite de control al transmisiei • Functiiindeplinite: • conversie paralel‑serie în vederea pregătirii elementului pentru a fi transmis pe linie; • conversie serie‑paralel a fiecărui element recepţionat în vederea memorării şi prelucrării sale în interiorul DTE; • folosirea metodei adecvate la recepţie pentru a realiza sincronismul la nivel de bit, caracter sau bloc; • generarea unor biţi cu scopul detectării erorilor de transmisie şi eventual reparareaacestor erori dacă apar.

4. Universal AsynchronousReceiverandTransmiter(UART)

5. UART – Registrul de selectie al modului de lucru • Folosit in faza de initializare a comunicatiei • Un exemplu:

6. UART – Registrul de stare • Folosit in timpulcomunicatiei • Un exemplu:

7. UART - Emisie • Unitatea de control asteaptapanacandTxBEeste “1” (Buffer de emisiegol) • Se transferadatele in Bufferul de emisiesiTxBEdevine “0” • Se asteaptatrimitereaseriala a datelordejaexistente in Registrul de emisie • Se transferadatele din Bufferul de emisie in Registrul de Emisie • Se seteazaTxBE la “1”

8. UART - Receptie • Se primescdatele serial si se salveaza in Registrul de receptie • Se transferadatele in Buferul de receptiesi se actualizeazastarea: • Daca nu s-au receptionattotibitii de stop atunci FE (Frame error) devine “1” • Dacase detecteazaeroare de paritateatunci PE(Parity error) devine “1” • DacaRxBE era “1” atunci OE(Overun error) devine “1” • RxBEestesetat la “1” • Unitatea de control transferadatele din Buferul de receptiecatreechipament • RxBEestesetat la “0”

9. UART - Receptie • Ceasul de receptieestepredefinit • Pozitionarea se realizeaza cu un numarator • Este indicatacitireavalorii in centrulcelulei bit

10. Universal SynchronousReceiverandTransmiter(USRT)

11. USRT – Registrul de selectie al modului de lucru • Folosit in faza de initializare a comunicatiei • Un exemplu:

12. USRT – Registrul de stare • Folosit in timpulcomunicatiei • Un exemplu:

13. USRT - Emisie • TxBEestefolositcasi in cazul UART • Unitatea de control scriecaracterul SYN in Bufferul de emisie • Se copiazacontinutulBuferului de emisie in Registrul de emisiesi se trimitdatele serial • Se retaoepratiapentruinca un caracter SYN (dacaestecazul), urmat de un STX, fiecarecaracter de date si ETX • Daca nu sunt date disponibile se trimite constant SYN

14. USRT - Receptie • Fiecare bit receptionat se salveaza in Registrul de receptiesi se compara cu SYN. In caz de egalitate: • Se seteaza SYNDET la “1” • Se asteaptagrupe de 8 bitisi se transfera in Buferul de receptie • Dacavaloareaprimitaestediferita de SYN sau STX atunci: • Se seteaza SYNDET la “0” • Dacavaloareaprimitaeste ETX • Se citescdatele, octet cu octet, pana la primirea ETX

15. USRT - Receptie • Ceasulde receptie se determinapornind de la fluxulde date • Existadouavariante: • 1. informaţia reprezentând semnalul de ceas este inclusă în fluxul de biţi şi este extrasă din aceasta de către receptor; • 2. informaţiace trebuie transmisă este astfel codificată încât există suficiente tranziţii sigure în fluxul transmis pentru a sincroniza un circuit de ceas la receptor.

16. USRT - Receptie • Varianta 1 - informaţia reprezentând semnalul de ceas este inclusă în fluxul de biţi şi este extrasă din aceasta de către receptor; • Codificarebipolara (Return to Zero) • Codificare in faza (Manchester) (Non Return to Zero)

17. USRT - Receptie • Varianta 2 - informaţia ce trebuie transmisă este astfel codificată încât există suficiente tranziţii sigure în fluxul transmis pentru a sincroniza un circuit de ceas la receptor. • Trebuiesaexistesuficientetranzitii 1->0 sau 0->1 • datele ce trebuie transmise sunt trecute printr‑un circuit de amestec ce are rolul de a înlătura şiruri continue de 1 sau 0. • datele sunt astfel codificate încât să fie garantată prezenţa naturală permanentă a tranziţiilor. • Non Return to Zero Inverted (NRZI)

18. USRT - Receptie • Mentinereasincronizarii – se realizeaza cu un dispozitivnumitDPLL (digital phase locked loop) • Se folosesc 32 de semnale de ceaspentrufiecare bit • Se estimeazatranzitiile • Cand se detecteaza o tranzitie 0->1 sau 1-> 0 se reface sincronizarea.

19. USRT - Receptie • Mentinereasincronizarii • Se ajusteazaimpulsul de esantionare in functie de momentuldetectariitranzitiei

20. Metode de detectare a erorilor • Se intalnescdouavariante: • controlul anticipat al erorii: • Receptoruldepisteazaerorilesi le corecteaza • Necesitamaimultainformatieaditionala • controlul posterior al erorii: • Receptoruldetecteazaerorile • Se bazeazapemecanisme de retransmisiepentrucorectie • Necesitamaiputinainformatieaditionala • Se definescdouacomponente • Detectareaerorilor • Mecanismele de retransmisie

21. Metode de detectare a erorilor • Detectareaerorilor – paritate • Presupuneinserareaunuisingur bit astfelincatnumarul total de “1” sa fie: • Par – (Even parity – paritatepara) • Impar (Odd parity – paritateimpara) • Se folosestesi in cazul UART si in cazul USRT

22. Metode de detectare a erorilor • Detectareaerorilor – paritate • Bitul de paritate se calculeazafolosind XOR

23. Metode de detectare a erorilor • Detectareaerorilor – suma de control • Se cacluleazabiti de paritatetransversalasilongitudinala • Se foloseste in cazul USRT