第二章 通信技术基础 谈英姿 东南大学自控系工业自动化教研室

通信技术基础 2.1 通信的基本概念 2.2 通信协议与网络层次分析 2.3 常用串行通信技术

2.1 通信的基本概念 通信的含义 通信 = 信息的交流 广义通信模型 通信基本组成设备 发送设备 接收设备 通信信道

2.1 通信的基本概念 数据信息 传输速率 ( 比特率与波特率 ) 传输介质 ( 有线传输与无线传输 ) 传输方式 ( 单工传输, 全双工传输, 半双工传输 ) 同步传输与异步传输 串行传输与并行传输 数据编码 网络拓扑结构

网络典型拓扑结构 星形 结构 环形结 构 树形 结构 全连接 结构 不规则 结构

2.2 通信协议与网络层次分析 开放式系统中不同软硬件设备连接都遵循同一体系结构，使得 网络中的计算机可以相互访问. 网络的基本功能： 1. 连接源结点和目的结点的物理传输线路，可以经 过中间结点； 2. 每条线路两端的结点利用波形进行二进制通信； 3. 无差错的信息传送 4. 多个用户共享一条物理线路 5. 按照地址信息，进行路由选择 6. 信息缓冲和流量控制 7. 会话控制 8. 满足各种用户的访问要求

2.2 通信协议与网络层次分析 通信网络是一个复杂的网络系统，采用 层次化结构的方法来描述它，可以将复杂 的网络问题分解为许多比较小的、界线比 较清晰简单的部分来处理。其分层的原则 是将一组相近的功能放在一起，形成一个 网络的结构层次

2.2 通信协议与网络层次分析 网络体系结构指的是计算机网络的各层 及其协议的集合。协议基本上是通信双方 关于通信如何进行而达成的致说明或约定。 在层次化体系结构中，下层向上一层提供 一定的服务，而将如何实现这一服务的细 节对上一层加以屏蔽。两台机器间在同一 层次上进行 “ 对话 ” ， “ 对话 ” 的规则即这一层 的协议。

通信参考模型 ISO/OSI ISO/OSI 则是 International Standard Organization/Open Systems Interconnection （国 际标准化组织 / 开放式系统互连）的缩写， OSI 参 考模型 7 个层次的体系结构 7 OSI 物理层 数据链路层 网络层 运输层 会话层 表示层 应用层

通信参考模型 ISO/OSI （ 1 ）物理层 提供为建立、维护和拆除物理连 接所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性； 给出有关在物理链路上传输的位（ bit ）流及物理 链路故障检测指示。 （ 2 ）数据链路层 为网络层实体提供传送数据 的功能；提供数据链路的流控；检测和校正物理 链路产生的差错。 （ 3 ）网络层 控制分组传送操作，即路由选择、 拥塞控制、网络互连等。根据传输层的要求来选 择服务质量，并向传输层报告未恢复的差错。

通信参考模型 ISO/OSI （ 4 ）传输层 提供建立、维护和拆除传输连接 的功能；选择网络层提供的最适宜的服务；在系 统间提供可靠的透明的数据传输，提供端到端的 流控制和错误恢复。 （ 5 ）会话层 提供两个进程间建立、维护和结 束会话连接的功能；提供交互会话的管理功能。 有 3 种数据流方向控制模式，即单工、半双工和 全双工模式。 （ 6 ）表示层 表示应用进程数据、协商数据语 法，完成数据格式转换和文本压缩。 （ 7 ）应用层 提供用户服务，例如事务处理程 序、文件传送和网络管理等。

2.3 常用串行通信技术 串行通信的意义 串行通信需完成的基本任务 常用串行通信标准 RS-232 标准 RS-422/RS-485