บทที่ 5 การส่งผ่านข้อมูลดิจิตอล และการอินเตอร์เฟสkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter5.pdf ·

บทท 5 การสงผานขอมลดจตอล และการอนเตอรเฟส

การสงผานขอมลดจตอล

การสงผานขอมล เปนกระบวนการน าขอมลขาวสารจากผสง ผานสอกลางหรอสายสอสาร เพอสงไปยงผรบปลายทางไดอยางถกตอง ซงโดยปกตจ าเปนตองด าเนนการกบสงตอไปน1. การเขารหส (Encoding) ขอมลใหเปนสญญาณ2. สงสญญาณผานสอกลาง เชน สายสอสาร หรอวทย3. ปลายทางถอดรหส (Decoding) สญญาณใหกลบมาเปนขอมลตามเดม4. สญญาณแตละชนดจะมคณสมบตแตกตางกน รวมถงขอก าหนดดานการสงผานขอมล


ขอดของการสงผานขอมลดจตอล1. มขอผดพลาดต ากวาการสงขอมลแบบแอนะลอก เนองจากขอมลทถกสงอยในรปแบบไบนาร (0,1) ซงสามารถตรวจสอบขอผดพลาดและแกไขไดงาย2. ทนตอสญญาณรบกวนไดดกวาสญญาณแอนะลอก3. การจดการกบสญญาณท าไดงาย เชน การเขารหสในรปแบบตางๆ4. มอตราความเรวในการสงขอมลสง5. มประสทธภาพสง6. มความปลอดภยสง


ขอมลดจตอล จะอยในรปแบบไบนาร ซงประกอบไปดวยคา 0 และ 1 ทเรยกวา บต

ในการสงขอมลจากอปกรณหนงไปยงอกอปกรณหนงผานสายสอสาร จ าเปนตองมวธการสง ไมวาจะเปนการสงขอมลทละบตหรอสงเปนกลมของบต และในการตดตอสอสารกนของอปกรณทงสองฝง เพอแลกเปลยนขอมลกน จ าเปนตองมจงหวะการรบสงขอมลทสอดคลองกน ซงการควบคมจงหวะใหสอดคลองกน เรยกวา การซงโครไนซ (Synchronize)

วธการสงผานขอมลดจตอล

วธการสงผานขอมลดจตอล มดงน1. การสงขอมลแบบขนาน (Parallel Transmission) 2. การสงขอมลแบบอนกรม (Serial Transmission)

2.1 แบบอะซงโครนส2.2 แบบซงโครนส2.3 แบบไอโซโครนส

การสงขอมลแบบขนาน (Parallel Transmission)

กลไกการสงขอมลแบบขนาน ท าไดโดยการน าบตหลายๆ บตมารวมกนเปนกลมของขอมลจ านวน n บต และสามารถสงขอมล n บตเหลานนไปพรอมๆ กนในหนงรอบสญญาณนาฬกา ขอมลแตละบตจะถกสงไปยงแตละชอง (Channel) ขนานกนไป เชน การสงคอมพวเตอรสงงานไปพมพทเครองพมพผานพอรต LPT

การสงขอมลแบบขนาน (Parallel Transmission)

ขอดของการสงขอมลแบบขนาน1. มความรวดเรว เนองจากสามารถสงกลมบตจ านวนหลายๆ บต ไปยงปลายทางพรอมกนไดขอเสยของการสงขอมลแบบขนาน1. ตนทนสง เนองจากตองมชองสญญาณจ านวนเทากบจ านวนบต2. เหมาะสมกบการสงขอมลระยะใกล โดยหากใชวธนในการสงขอมลระยะไกล จะเสยงตอความผดพลาดของสญญาณ เนองจากสญญาณขอมลแตละบตทสงไปในระยะทางไกล อาจมความเหลอมล ากน ท าใหขอมลแตละบตเดนทางถงปลายทางไดไมพรอมกน สงผลตอความผดพลาดของขอมลได

การสงขอมลแบบอนกรม (Serial Transmission)

กลไกการสงขอมลแบบอนกรม ท าไดโดยจะทยอยสงสญญาณขอมลไปตามสายสอสารเพยงเสนเดยว ดวยการสงทละบตในหนงรอบสญญาณนาฬกา ซงปลายทางจะท าการรวบรวมบต เพอน าไปใชงานตอไป


ขอดของการสงขอมลแบบอนกรม1. ประหยดสายสอสาร เนองจากใชสายสอสารเพยงเสนเดยว2. สามารถสงขอมลไดตงแตระยะทางสนๆ จนถงระยะทางไกลขอเสยของการสงขอมลแบบอนกรม1. ความลาชาในการสงขอมล เนองจากมชองสญญาณเพยงชองเดยวเทานน


ในการแปลงขอมลระหวางแบบอนกรมและแบบขนานจะอาศยรจสเตอรเพอเปนทพกขอมล (Buffers) ส าหรบเกบขอมลชวคราว เชน

ถาขอมลทสงเขามาเปนแบบอนกรม (สงบตเรยงเขามาทละบต) เมอมาถงปลายทาง บตแตละบตจะถกน ามาจดเกบเรยงล าดบกนอยในบฟเฟอร จนกระทงครบตามจ านวนบตทตองการ จากนนรจสเตอรกจะสงขอมลทงชดออกไปดวยการสงสญญาณใหซพยรบทราบ เพอใหโปรแกรมน าไบตหรอเวรดเหลานนไปประมวลผล


หากตองการแปลงขอมลแบบขนานกลบไปเปนแบบอนกรม สามารถกระท าไดดวยกระบวนการตรงกนขาม

กระบวนการแปลงสญญาณขอมล จะมวงจรพเศษ เรยกวา UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) ส าหรบแปลงขอมลแบบขนานมาเปนแบบอนกรม และวงจรทเรยกวา USART (Universal Synchronous Receiver Transmitter) ส าหรบแปลงขอมลแบบอนกรมมาเปนแบบขนาน

การแปลงขอมลระหวางแบบอนกรมและแบบขนาน

ฝงตนทางแปลงขอมลแบบขนานมาเปนแบบอนกรม ฝงปลายทางรบขอมลแบบอนกรมเขามาและแปลงเปนแบบขนาน

UART

USART


การสงขอมลแบบอนกรม มวธสงอย 3 วธ1. การสงขอมลแบบอะซงโครนส (Asynchronous Transmission)

เปนวธทหลกเลยงปญหาดานเวลา ทฝงรบไมทราบเวลาทแนชดของขอมลทสงมาจากฝงสง ฝงสงและฝงรบไมตองใชสญญาณนาฬกาเดยวกนในการควบคมจงหวะการรบสงขอมล

โดยเรมตนทไมมการสงขอมลใด จะอยในสภาวะนงเฉย (Idle State) และก าหนดใหสญญาณมคาเปน 1

เมอมการสงขอมล ระดบสญญาณจะถกก าหนดใหมคาเปน 0 ท าใหเกดเปนบตขนมา เรยกวา บตเรม (Start Bit) เพอบอกใหทราบวา ตอไปจะมขอมลสงมา

เมอฝงสงไดสงบตขอมลจนครบแลว (5-8 บต) กจะสงขอมลอกหนงบตทมระดบสญญาณมคาเปน 1 เปนตวปดทาย เรยกวา บตจบ (Stop Bit) เพอบอกใหรวา ไดสงขอมลครบตามจ านวนไบตแลว

ตวอยางอปกรณทใชสอสารดวยวธน คอ คยบอรด ซงจะพบวา แตละตวอกษรทพมพจะมชวงเวลาทแตกตางกน และเมอไมมการพมพขอมลใดๆ กจะอยในสภาวะ Idle

การสงขอมลแบบอนกรม

การมบตเรม และบตจบ เปนกลไกทท าใหฝงรบทราบถงจดเรมตนและจดสนสดของขอมลในแตละไบต

ขอดของการสงขอมลแบบอะซงโครนส คอ มความคลองตวสง สามารถสงขอมลไดทนท โดยไมตองรอการเขาจงหวะสญญาณนาฬกาของทงสองฝง มตนทนต า และมประสทธภาพสง ส าหรบการสอสารกบอปกรณความเรวต า

ขอเสย คอ การมโอเวอรเฮดสง เนองจาก ตองมบตพเศษตางๆ พวงเขาไปกบขอมล และฝงรบกตองเสยเวลาในการถอดบตพเศษออก


ชองวางทเกดขนระหวางไบต เรยกวา Gapการสงขอมลแบบอะซงโครนสจะไมมการควบคมจงหวะเวลาใหสอดคลองกนในระดบไบต แตในระดบบตยงมการควบคมจงหวะเวลาใหสอดคลองกนอย


2. การสงขอมลแบบซงโครนส (Synchronous Transmission)เปนการสงกลมขอมลแบบตอเนองกนไป โดยบตททยอยสงเขามาจะมการรวมกนใหม

ขนาดใหญขน เรยกวา เฟรม หรอบลอกขอมล ซงอาจมจ านวนมากกวา 1 พนบต เมอขอมลสงมาถงปลายทาง ฝงรบจะท าหนาทนบจ านวนบต และจบกลมเปนไบต ซง

การสงวธนจะไมมชองวาง และไมมบตเรมและบตจบ การไมมชองวาง บตเรม บตจบ ท าใหฝายรบไมสามารถทราบไดเลยวาขอมลทสงมา

ครบหรอยง ดงนน การควบคมจงหวะเวลาใหสอดคลองกนระหวางอปกรณจงกลายเปนสงส าคญ คอ ทงฝงสงและฝงรบจะตองท างานสอดคลองกนตามจงหวะสญญาณนาฬกา ฝงรบจะไดรบสญญาณนาฬกามาจากฝงสง โดยฝงสงสามารถสงสญญาณนาฬกาได 2 วธ

วธแรกคอ สงสญญาณนาฬกาแยกออกมาจากการสงขอมล (ใชงานไดดเมอสงขอมลระยะใกล) หรอวธทสองคอ สงสญญาณนาฬการวมเขากบสญญาณขอมล


เฟรมขอมลทสงในรปแบบซงโครนส

รปแบบการสงขอมลแบบซงโครนส


ในดานอตราความเรว การสงขอมลแบบซงโครนสจะมความเรวสงกวาแบบอะซงโครนส เนองจากขอมลมการสงอยางตอเนอง และไมมการเพมบตพเศษตางๆ เขาไปในขอมล ท าใหฝงรบไมตองเสยเวลาในการน าบตพเศษเหลานนออก ดงนนการสอสารดวยวธนจงมความเรวสง เหมาะกบอปกรณสอสารดวยความเรวสง เชน การสงขอมลไปมาระหวางเครองคอมพวเตอร


3. การสงขอมลแบบไอโซโครนส (Isochronous Transmission)มาจากรากศพทในภาษากรก 2 ค า คอค าวา iso หมายถง เทากน และค าวา

chronous ทหมายถง เวลา เมอน ามารวมกนจงหมายความวา เวลาทเทากน ส าหรบคณสมบตส าคญของการสงขอมลแบบไอโซโครนส คอ การสงผานขอมลดวยความเรวสงในอตราคงท และรบประกนเวลาในการสง

เนองจากการสงขอมลแบบเรยลไทม เชน ระบบออดโอและวดโอ จ าเปนตองสงขอมลดวยความเรวสง ซงการสงขอมลแบบอะซงโครนส (มการหนวงเวลาเกดขนจากชองวางระหวางเฟรม) และซงโครนสกยงไมสามารถรองรบได จงเกดการสงขอมลแบบไอโซโครนสขนมา เพอใชงานเรยลไทม ทรบประกนขอมลทจะสงมาถงดวยอตราเรวคงท

โดยจะน าการสงขอมลแบบไอโซโครนสมาใชเพอสงผานขอมลบนบส 1394 หรอเรยกวา ไฟรไวร (FireWire) การสงผานขอมลของไอโซโครนสจะตงอยบนพนฐานของแพกเกต โดยขนาดของแพกเกตจะสงผานอยบนแชนเนลทใหไว และสามารถแปรผนจากเฟรมไปยงเฟรมได สวนขนาดของแพกเกตจะถกจ ากดโดยแบนดวดธเทาทมอย

ทศทางการสงขอมล (Transmission Mode)

ในการสอสารระหวางฝงตนทางและปลายทาง สามารถสอสารไดตามทศทาง 3 รปแบบ คอ1. การสอสารแบบซมเพลกซ (Simplex)

เปนวธการสอสารแบบทศทางเดยว โดยแตละฝายจะท าหนาทใดหนาทหนงเทานน เชน ถาฝายหนงท าหนาทเปนผสง อกฝายหนงจะท าหนาทเปนผรบ ตวอยางการสอสารแบบซมเพลกซ เชน คยบอรด จอภาพ การแพรภาพโทรทศน

การสงขอมลแบบซมเพลกซ


2. การสอสารแบบฮาลฟดเพลกซ (Half-Duplex)เปนวธการสอสารแบบสองทศทางสลบกน โดยทแตละฝายสามารถเปนได

ทงผสงและผรบ และสงขอมลผานชองสญญาณเดยว คอไมสามารถรบสงขอมลในเวลาเดยวกนได ตองผลดกนรบ และผลดกนสง

การสอสารรปแบบน สามารถเปลยนสถานะจากผสงใหกลายเปนผรบ หรอจากผรบใหกลายเปนผสงดวยการสวตช โดยการสวตชแตละครง คอ การสบสวตชจากสถานะการรบขอมลไปเปนการสงขอมล หรอจากสถานะการสงขอมลไปเปนการรบขอมล

ตวอยางการสอสารแบบฮารฟดเพลกซ เชน วทยสอสาร (WalkyTalky)


การสงขอมลแบบฮารฟดเพลกซ


3. การสอสารแบบฟลดเพลกซ (Full-Duplex)เปนวธการสอสารแบบสองทศทางในเวลาเดยวกน โดยทงฝงรบและฝงสงสามารถ

สอสารพรอมกนไดในขณะเวลาเดยวกน ตวอยางการสอสารแบบฟลดเพลกซ เชน โทรศพท คสนทนาสามารถคยโตตอบกน

ไดในชวงเวลาเดยวกน

วธการสอสารทง 3 ชนด ตางมขอดและขอเสยทแตกตางกนไป โดยในการน ามาใชงานจะพจารณาทางดานตนทน และลกษณะการใชงานทเหมาะสมเปนส าคญ

การอนเตอรเฟซ

การอนเตอรเฟซ คอ การลงคเชอมโยงระหวาง 2 อปกรณเขาดวยกน โดยอปกรณทน ามาลงคเพอเชอมโยงสอสารนน ไมจ าเปนตองมาจากผผลตรายเดยวกนเสมอไป อาจเปนอปกรณตางยหอ ตางผผลต แตสามารถน ามาใชงานรวมกนได ดงนนจงตองมการก าหนดมาตรฐานเพอเปนขอก าหนดเฉพาะของอนเตอรเฟซนนๆ ซงประกอบดวยขอก าหนดตางๆ ดงน

1. ขอก าหนดทางกลไก ทกลาวถงรปทรงและขนาดของคอนเนกเตอร2. ขอก าหนดทางไฟฟา ทกลาวถงความถ แอมพลจด และเฟสของสญญาณท

คาดหมายไว3. ขอก าหนดดานฟงกชนการท างาน ทกลาวถงสายสญญาณแตละเสนม

หนาทอะไร4. ขอก าหนดดานขนตอนการท างาน ทกลาวถงการควบคมจงหวะและ

ขนตอนการแลกเปลยนขอมล

DTE – DCE อนเตอรเฟส

DTE (Data Terminal Equipment) เปนอปกรณทใชส าหรบเปนตวสงขอมลและตวรบขอมล หรออาจเปนทงตวสงขอมลและตวรบขอมลกได อปกรณทท าหนาทในลกษณะของ DTE มกใชแทนแหลงก าเนดขอมลตนทางแหลงแรก หรอแหลงรบขอมลปลายทางแหลงสดทาย เชน คอมพวเตอร (แหลงก าหนดขอมลตนทาง) หรอเครองพมพ (แหลงรบขอมลปลายทาง)

อปกรณ DTE จะท าหนาทแปลงขอมลใหอยในรปแบบของสญญาณเพอใชส าหรบสอสาร เมอสญญาณไดสงไปยงอปกรณ DTE ปลายทางทเปนฝายรบ กจะด าเนนการแปลงสญญาณทรบมานนใหอยในรปแบบของขอมลเหมอนกบทไดสงมา

ขอเสยของการสอสารระหวางอปกรณ DTE ดวยกน คอ มขอจ ากดดานการสงผานขอมลบนระยะทางไกลๆ ดงนนหากมความจ าเปนตองสงผานขอมลระยะไกล จ าเปนตองพงพาอปกรณทเรยกวา DCE เขามาชวย

DCE (Data Circuit-terminating Equipment) เปนอปกรณทใชเชอมตอระหวางอปกรณ DTE ในกรณทตองการสอสารระยะไกล โดยปกตหมายถง โมเดม



อปกรณ DCE ทงสองฝงจะมการแลกเปลยนสญญาณบนสายทใชเปนสอกลางสงขอมลหรอเครอขาย โดยฝงรบจะตองใชรหสสญญาณเดยวกน รวมถงอตราความเรวของการสงกระแสไฟฟา

อปกรณ DTE-DCE แตละค จะตองไดรบการออกแบบใหสามารถโตตอบเพอท างานรวมกนได แมวาจะเปนอปกรณทมาจากคนละแหลงผลต ดงนนจงมการก าหนดมาตรฐานอนเตอรเฟสขน เพอใหการเชอมตอสามารถน ามาใชงานรวมกนไดอยางราบรนและสะดวก

ขอก าหนดส าคญของมาตรฐานอนเตอรเฟส

คณลกษณะของมาตรฐานอนเตอรเฟสประกอบดวยขอก าหนดส าคญ 4 ประการ คอ1. ขอก าหนดทางกลไก (Mechanical Specification)

เปนขอก าหนดทางกายภาพทใชก าหนดรายละเอยดของปลกหรอคอนเนกเตอรทใชส าหรบเชอมตอ วามรปทรงและขนาดของคอนเนกเตอรเปนแบบใด มหวเขมจ านวนกหว เพอใหผผลตสามารถผลตตามมาตรฐานและน าไปเชอมตอสอสารกนได โดยคอนเนกเตอรหรอปลกจะมทงแบบตวผและตวเมย และขอก าหนดทางกลไกนจะแสดงถงการเชอมตอทางกายภายทแทจรงระหวางอปกรณ DTE และ DCE


2. ขอก าหนดทางไฟฟา (Electrical Specification)เปนขอก าหนดเกยวกบระดบสญญาณเพอใชแทนขอมลไบนาร 1 หรอ 0

ระดบสญญาณตงแตระดบใดถงระดบใดจะใชแทนขอมล 1 หรอ 0 โดยทงอปกรณ DTE และ DCE จะตองใชรปแบบการเขารหสชนดเดยวกน เชน การเขารหสแบบ NRZ-L ทงนขอก าหนดทางไฟฟายงเกยวของกบอตราขอมล (Data Rate) ซงแทนอตราความเรวในการรบสงสญญาณและระยะทางเปนส าคญ


3. ขอก าหนดดานฟงกชนการท างาน (Functional Specification)เปนขอก าหนดเกยวของกบสายสญญาณทใชเชอมตอระหวางอปกรณ DTE

และ DCE โดยแตละหวเขมจะสงสญญาณอะไรบาง ซงจะปฏบตสงทไดรบมอบหมายไวในวงจรการแลกเปลยนขอมลของแตละวงจร ทมการจดแบงหมวดหมในสวนของขอมล (Signal Circuit) การควบคม (Control Circuit) เวลา (Timing Circuit) และอเลกทรคลกราวด (Electrical Ground)4. ขอก าหนดดานขนตอนการท างาน (Procedural Specification)

เปนขอก าหนดทเกยวของกบขนตอนและกระบวนการทใชส าหรบตดตอสอสารระหวางอปกรณ DTE และ DCE วามขนตอนการตดตอสอสารกนอยางไร มการควบคมจงหวะและการแลกเปลยนขอมลกนอยางไร

อนเตอรเฟส EIA-232 หรอ RS-232

EIA-232 เปนอนเตอรเฟสทใชส าหรบเชอมตออปกรณ DTE และ DCE ซงเดมเรยกวา RS-232

EIA-232 ไดผานการปรบปรงและพฒนามาหลายครง จนกระทงป ค.ศ. 1969 ไดมการประดษฐเวอรชน 3 ขนมา คอ EIA-232C และไดน าไปประกาศใชเปนมาตรฐานบนเครองพซคอมพวเตอรตงแตนนมา

ตอมาป ค.ศ. 1987 ไดมเวอรชน EIA-232D ซงไดปรบปรงโดยเพม test lines จ านวน 3 เสนเขาไป และปจจบนพฒนามาจนถงเวอรชน 6 คอ EIA-232F

อนเตอรเฟส EIA-232F ไดน ามาตรฐานยอยๆ ตางมารวมเขาดวยกน ซงขอก าหนดตางๆ ไดน ามาจากมาตรฐานตางๆ ดงน

1. ขอก าหนดทางไฟฟา ไดน ามาตรฐาน ITU v.28 มาใช2. ขอก าหนดทางกลไก ไดน ามาตรฐาน ISO 2110 มาใช3. ขอก าหนดดานฟงกชนการท างานและขนตอนการท างาน ไดน ามาตรฐาน ITU

v.24 มาใช

คณลกษณะของอนเตอรเฟส EIA-232/RS-232

EIA-232 แบบเดมเปนแบบ 25 หวเขมส าหรบปลกตวผ และแบบ 25 ซอกเกตส าหรบปลกตวเมย โดยมาตรฐานนจะครอบคลมขอก าหนดทง 4 ประการ คอ1. ขอก าหนดทางกลไก

เปนสวนทางกายภาพของปลก EIA-232 ทใชเชอมตอ เปนคอนเนกเตอรแบบ 25 เขม (DB-25) ในปจจบนสวนใหญเปลยนมาเปนแบบ 9 หวเขมแลว

อนเตอรเฟส EIA-232 หรอ RS-232

ตวอยางสายเคเบล EIA-232 หรอ RS-232 ชนดตางๆ ซงจะมหวเชอมตอทงแบบ DB-25 และ DB-9 ใหเลอกใชงานตามความเหมาะสม โดยคอนเนกเตอรแบบซอกเกต (ตวเมย) จะน าไปเสยบเขากบพอรตอนกรมบนเครองพซ (DTE) สวนคอนเนกเตอรแบบปลกหวเขม (ตวผ) จะน าไปเสยบเขากบอปกรณโมเดม (DCE)


2. ขอก าหนดทางไฟฟาเปนขอก าหนดทเกยวของกบรายละเอยดของสญญาณไฟฟา เกยวกบสญญาณ

ระหวางอปกรณ DTE และ DCE สญญาณดจตอลทใชจะมทงสายกราวด แรงดนไฟฟาลบทนอยกวา -3 โวลด (-3 ถง -15) เพอใชในการแปลไบนาร 1 และแรงดนไฟฟาบวกทมากกวา 3 โวลด (3 ถง 15) เพอใชในการแปลไบนาร 0 โดยจะยอมรบสญญาณทอยในชวงตงแต 2 โวลดทงบวกและลบ พนททจดเปน Undefined Area หรอ Dead Area จะอยระหวาง +3 ถง -3 โวลด

ในการเชอมตอจะใชความเรวในการถายโอนขอมลนอยกวา 20 Kbps ส าหรบความยาวของสายสญญาณจะถกจ ากดระยะทางโดยตองนอยกวา 15 เมตร หรอ 50 ฟต อยางไรกตามการเพมความเรวและระยะทางสามารถท าได หากไดรบการออกแบบทด



3. ขอก าหนดดานฟงกชนการท างานเปนขอก าหนดทส าคญทสด โดยเปนการก าหนดหนาทการท างานเฉพาะ

ใหกบหวเขมแตละหว



4. ขอก าหนดดานขนตอนการท างานเปนรายละเอยดทเกยวของกบกระบวนการตดตอสอสาร และขนตอนการ

ท างาน รวมถงการควบคมจงหวะและขนตอนการแลกเปลยนขอมลCircuit (EIA signal

name)DB25 pin # DB9 pin # Signal Name

AB 7 5 Signal Ground

BA 2 3 Transmitted Data

BB 3 2 Received Data

CA 4 7 Request to Sent

CB 5 8 Clear to Send

CC 6 6 DCE Ready

CD 20 4 Data Terminal Ready

CF 8 1 Carrier Detect


ชอของสญญาณ EIA จะมการแบงกลมของสญญาณออกเปน 5 กลมดวยกน เพอแสดงถงความแตกตางในแตละวงจร โดยท

A – Ground (Common Circuit)B – Data (Signal Circuit)C – Control (Control Circuit)D – Timing (Timing Circuit)S – Secondary Channel

สายกราวด เซอรกต AB (pin 7) เปน Signal Ground ระหวางอปกรณ DTE

และ DCE ซงอาจเรยกวาเปน Protective Ground ทชวยปองกนการชอกทางไฟฟา (Electric Shock)


การถายโอนขอมล (Data Transfer) เซอรกต BA (pin 2) / Transmitted Data เปนสญญาณทใชส าหรบการสง

ขอมลจากอปกรณ DTE ไปยงอปกรณ DCE โดยสถานะทางลอจกจะมคาเทากบ 1 เมอไมมการสงขอมลใดๆ

เซอรกต BB (pin 3) / Received Data เปนสญญาณทใชส าหรบรบขอมลจากอปกรณ DCE ไปยงอปกรณ DTE โดยสถานะทางลอจกจะมคาเทากบ 1 เมอไมมการสงขอมลใดๆการโตตอบกน (Handshaking)

เซอรกต CA (pin 4) / Request to Send เปนสญญาณจากอปกรณ DCE เพอใหรบรวาเตรยมพรอมแลวทจะสงขอมล ซงสญญาณนจะใชงานควบคกบเซอรกต CB

เซอรกต CB (pin 5) / Clear to Send เปนสญญาณตอบรบจากอปกรณ DCE ทสงใหกบอปกรณ DTE วาพรอมรบขอมลจากอปกรณ DTE แลว


การควบคม (ใชส าหรบควบคมโมเดม)เซอรกต CC (pin 6) / DCE Ready เปนสญญาณจากอปกรณ

DCE ทบอกกบฝายสงวา อปกรณ DCE อยในสภาวะพรอมทจะสงขอมลไปยงปลายทางทไดท าการเชอมตอ กลาวคอ โมเดมจะมการสรางการเชอมตอกบโมเดมระยะไกลของอกฝายหนง เพอสงผานขอมลระหวางกน

เซอรกต CF (pin 8) / Carrier Detect เปนสญญาณจากอปกรณ DCE วาไดรบการตอบรบสญญาณจากอปกรณทางไกลของอกฝงหนงแลว

เซอรกต CD (pin 20) / Data Terminal Ready (DTE Ready) เปนสญญาณจากอปกรณ DTE วาพรอมแลวทจะท างาน

นลโมเดม (Null Modem)

นลโมเดม (Null Modem)การเชอมตอแบบนลโมเดม เปนการเชอมตอในลกษณะ DTE-to-DTE

โดยปราศจากอปกรณ DCE เชน การเชอมตอคอมพวเตอรสองเครองในระยะทางใกลๆ (ตองมระยะทางไมเกน 50 ฟต) ดวยอนเตอรเฟส EIA-232 เปนการเชอมตอโดยตรงระหวางอปกรณ รวมถงสอสารกนดวยสญญาณดจตอล ดงนนจงไมจ าเปนตองใชโมเดมในการมอดเลตสญญาณเพอสงไปตามสายโทรศพท


จากรปเปนการเชอมตอระยะไกลดวยการใชโครงขายโทรศพท อปกรณ DTE ทงสองฝงจะแลกเปลยนขอมลกนผานอปกรณ DCE โดยแตละ DTE จะสงขอมลของตนผาน pin 2 (Transmitted Data : TD) และ DCE กจะรบขอมลจาก pin 2 ซงแตละ DTE ทเปนฝายรบจะรบขอมลผาน pin 3 (Received Data : RD) ของ DCE เพอสงผานไปยง pin 3 ของ DTE

การสอสารจะเรมจากการใช pin 2 ในการสงขอมลออกไปจาก DTE และ pin 3 กจะเปนฝายรบ โดยมอปกรณ DCE ท าหนาทเปนตวกลางรบการเชอมตอโดยตรงของสญญาณและผานไปตามเซอรกตตางๆ ทไดก าหนดไว


จากรปเปนการเชอมตอระหวาง DTE ทเรยกวา นลโมเดม โดยเปนการเชอมตอระยะสนทไมมอปกรณ DCE ในการเปลยนสญญาณเพอไปยง pin ทตงไว โดย DTE ทงสองจะพยายามสงผานขอมลบน pin 2 และรบขอมลบน pin 3 ดวยการใชสายไขวเ (crossing connections) ดงนนการเชอมตอในลกษณะน ฝายรบจะตองเตรยมรอรบขอมลกอนทฝายสงจะสงขอมลมา เพราะหากฝายสงท าการสงขอมลโดยไมไดมการตรวจสอบความพรอมของฝายรบ ขอมลทสงไปกอาจสญหายได



โดยทวไปเครองพซจะอางถงสญญาณ RTS (Request to Send) ถาพรอมทจะรบขอมล และอปกรณ DCE อยางโมเดม กจะอางถงสญญาณ CTS (Clear to Send) เมอไดรบขอมล ดงนนการเชอมตอสาย RTS จาก DTE หนงไปยง CTS ของอก DTE หนง จงเปนการจ าลองใหเกดการตรวจสอบสญญาณโตตอบ (Handshake) กนได โดยหากฝายรบไมพรอม กจะไมมสญญาณ RTS สงออกมา

ส าหรบซอฟตแวรทใชส าหรบการสอสาร เมอมการเชอมตอคอมพวเตอรสองเครองดวยสายนลโมเดม ไดแก โปรแกรม laplink, Norton Commander และ FileVan

ขอสงเกตประการหนง คอ สายเคเบลทใชเชอมตอตามมาตรฐาน EIA-232 ในรปแบบ DTE-DTE หรอนลโมเดมนน คอนเนกเตอรของปลายสายทงสองดาน จะเปนคอนเนกเตอรแบบตวผทใชเสยบเขากบพอรตขนานบนเครองพซ


อนเตอรเฟสความเรวสง (High speed Interface Protocol)

คอมพวเตอรในปจจบนไดมการออกแบบใหสามารถรองรบอนเตอรเฟสใหมๆ ทมความยดหยนสง รบสงขอมลทรวดเรว และสนบสนนอปกรณตางๆ มากมาย ไมเฉพาะแตโมเดม เชน เครองสแกนเนอร กลองวดโอดจตอล กลองดจตอล โดยเชอมตอผานพอรด FireWire และ USB

FireWire เปนชอจดทะเบยนการคาของบรษทแอปเปล ทพฒนาขนเมอป ค.ศ. 1990 หรออาจเรยกวา i-Link โดย FireWire เปนอนเตอรเฟสทเปนไปตามมาตรฐาน IEEE 1394

(High Performance Serial Bus) และเปนสายสงขอมลดจตอลความเรวสงทมคอนเนกเตอรทงแบบ 4 pin และ 6 pin

FireWire

FireWire เปนชอของบสทใชเชอมตอกบอปกรณภายนอกทสงผานขอมลดวยความเรวสง สวนใหญนยมน ามาใชงานกบกลมอปกรณทตองการอตราการสงผานขอมลความเรวสง เชน กลองดจตอล กลองวดโอ รวมถงอปกรณทน ามาใชเพอการส ารองขอมลขนาดใหญ โดย FireWire จะสนบสนนทงการเชอมตอแบบอะซงโครนสและไอโซโครนส และรบประกนความเรวในการสงผานขอมลในอตราคงท ทมความเสถยรตงแตเรมตนถายโอนขอมลจนกระทงจบกระบวนการ

FireWire

จากรปคอสายภายในแบบ 6 pin ซงประกอบดวยสายสญญาณ 6 เสน โดยท

- สายสญญาณ Power จ านวน 2 เสน น าไปใชงานส าหรบ สงก าลงไฟฟาขนาด 8-40 โวลต ไปยงอปกรณ - สายสญญาณคท 1 จะสงขอมลสญญาณบวก (Positive)

เขารหสแบบ NRZ-L- สายสญญาณคท 2 จะสงขอมลสญญาณลบ (Negative) ทเขารหสแบบ NRZ-L

สายสญญาณคแรกจะถกน าไปใชเพอการสงขอมล สวนสายสญญาณคทสองจะน าไปใชส าหรบสงสญญาณนาฬกาอยางตอเนอง เพอลดโอกาสในการเกดขอผดพลาด ซงจะชวยลดระดบสญญาณรบกวนลงได และสงผลตอสญญาณทสงผานไปนนมความรวดเรว และไมมขอผดพลาด

FireWire

ระยะแรก FireWire ถกน ามาใชในเครองแอปเปลแมคอนทอช แตปจจบนอปกรณพวกคอมพวเตอรโนตบค กลองดจตอล ไดมการน าพอรต FireWire มาใช โดยตามมาตรฐาน IEEE-1394a จะมอตราความเรวในการสงผานขอมลท 400 Mbps สวน IEEE-1394b จะมอตราความเรวในการสงผานขอมลท 800 Mbps และยงสามารถขยายอตราความเรวไดสงสดท 3.2 Gbps ซงสามารถน าไปใชในการตดตอวดโอ งานสตดโอ ทส าคญพอรต FireWire มขนาดเลก ท าใหไมสนเปลองเนอท อกทงยงสนบสนนคณสมบต Plug and Play รวมถง Hot Plug ทสามารถถอดอปกรณเพอยกเลกการเชอมตอไดทนท ถงแมวาบสยงคงท างานอย

USB (Universal Serial Bus)

USB เปนมาตรฐานใหมส าหรบการเชอมตอระหวางคอมพวเตอรกบโมเดม และอปกรณตางๆ ซงปจจบนจะเปนพอรต USB ทงสน เชน เมาส คยบอรด โดย USB เปนอนเตอรเฟสทสรางความสะดวก และความยดหยนตอผใชงาน และยงสนบสนนการท างานแบบ plug and play อกดวย

ในสวนของสาย USB ทใชเชอมตอ จะมหวเสยบโฮสต (Host End) และหวเสยบอปกรณ (Device End) ซงหวเสยบทงสองจะมรปแบบคอนเนกเตอรทแตกตางกน

Type B Type AType Mini


ขอเสยของ USB คอ การรบสงขอมลทมความเรวต า โดย USB เวอรชน 1.1 จะมความเรวในการถายโอนขอมลเพยง 12 Mbps แตปจจบน USB เวอรชน 2.0 (High Speed USB) ไดพฒนาความเรวในการถายโอนขอมลใหสงขน โดยความเรวสงสดอยท 480 Mbps และยงสามารถใชงานรวมกบพอรต USB เวอรชน 1.1 ไดดวย

เมอเปรยบเทยบกบ FireWire ตามมาตรฐาน 1394a ทมความเรว 400 Mbps จะเหนวา FireWire สามารถท างานดวยอตราความเรวเหนอกวา เนองจากซอฟตแวรตางๆ ทใชงานในปจจบนสามารถดงศกยภาพของ FireWire ออกมาใชไดเตมประสทธภาพมากกวา


ภายในสายเคเบลของ USB จะประกอบดวยสายสญญาณจ านวน 4 เสน โดยชอทก ากบไวในสญญาณแตละเสนจะมหนาทดงตอไปน

- GND คอ สายกราวด- VBUS คอ สายสญญาณทสงก าลงไฟฟาขนาด 5 โวลดไปยงอปกรณ- D+ คอ สายสงขอมลสญญาณบวก (Positive) ทมการเขารหสแบบ NRZ-L

- D- คอ สายสงขอมลสญญาณลบ (Negative) ทมการเขารหสแบบ NRZ-Lพรอมกบก าหนดระยะวดของสญญาณลบเพอลดการแทรกแซงของสญญาณรบกวนและขอผดพลาด

Documents

บทที่ 5 การส่งผ่านข้อมูลดิจิตอล และการอินเตอร์เฟสkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter5.pdf ·