Luận văn Truyền dữ liệu qua modem trên mạng thông tin

bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc d©n lËp ®«ng ®« Khoa c«ng nghÖ th«ng tin luËn v¨n tèt nghiÖp truyÒn d÷ liÖu qua modem trªn m¹ng th«ng tin Gi¸o viªn h­íng dÉn: TS. §ç Xu©n TiÕn Sinh viªn thùc hiÖn : Phan ThÞ Hoa Kho¸ : CT 96 B Trªn c¬ së yªu cÇu vµ nhiÖm vô cña ®Ò tµi em sÏ tr×nh bµy ba néi dung chÝnh sau: Ch­¬ng I: HÖ thèng th«ng tin truyÒn sè liÖu. Ch­¬ng II: ThiÕt bÞ Modem Ch­¬ng III: X©y dùng ch­¬ng tr×nh thu vµ ph¸t d÷ liÖu qua Modem Ch­¬ng I: HÖ thèng th«ng tin truyÒn sè liÖu 1. Tæ chøc cña hÖ thèng th«ng tin truyÒn sè liÖu. HÖ thèng truyÒn tin sè cã thÓ ®­îc m« t¶ nh­ HÖ thèng th«ng tin truyÒn sè liÖu C¸c tÝn hiÖu tr­íc khi truyÒn ®Òu ®­îc DTE m· hãa thµnh c¸c tæ hîp m· råi thµnh c¸c tÝn hiÖu ®iÖn t­¬ng øng ®Ó truyÒn tíi DCE.  Cã 2 ph­¬ng ph¸p truyÒn tin sè chñ yÕu ®ã lµ ph­¬ng ph¸p truyÒn kh«ng ®ång bé ph­¬ng ph¸p truyÒn ®ång bé. * Ph­¬ng ph¸p truyÒn kh«ng ®ång bé lµ c¸c nhãm bit ®­îc truyÒn ®i t¸ch rêi nhau. Mçi nhãm bit ®­îc b¾t ®Çu vµ kÕt thóc b»ng c¸c bit ®Æc biÖt (Start, Stop) víi môc ®Ých ®ång bé thu vµ ph¸t. Ký tù ®ång bé byte më ®Çu §Þa chØ nhËn tin Byte ®Çu khèi Chøa m· Byte kÕt thóc KiÓm tra lçi SYN SYN SOH HEADER STX TEXT ETX BCC * Ph­¬ng ph¸p truyÒn ®ång bé c¸c nhãm bit ®­îc truyÒn ®i mét c¸ch liªn tôc víi cïng mét tèc ®é. Sè liÖu ®­îc tæ chøc thµnh tõng khèi theo c¸c thñ tôc kh¸c nhau nh­ thñ tôc chuÈn BISYNS S¬ ®å hÖ thèng truyÒn sè liÖu trªn kªnh tho¹i vµ v« tuyÕn S¬ ®å hÖ thèng truyÒn sè liÖu trªn kªnh tho¹i vµ v« tuyÕn HÖ thèng th«ng tin nµy ®­îc øng dông réng r·i nhÊt víi quy m« réng lín ë mäi quèc gia. NhiÖm vô cña nã lµ ®¶m b¶o kÕt nèi vµ truyÒn dÉn c¸c cuéc tho¹i ë c¸c ph¹m vi kh¸c nhau. Muèn sö dông chÝnh nã th× ph¶i cÇn c¸c thiÕt bÞ ghÐp nèi thÝch hîp nh­ lµ Modem. §Ó phèi hîp biÕn ®æi d¹ng tÝn hiÖu sè thµnh d¹ng tÝn hiÖu t­¬ng tù tr­íc khi truyÒn vµ biÕn ®æi ng­îc l¹i khi nhËn tin. 2. C¸c ph­¬ng thøc ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ tÝn hiÖu * TÝn hiÖu ®Çu ra cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi sè liÖu lµ tÝn hiÖu sè. * Tøc lµ chuçi xung ®iÖn t­¬ng øng víi chuçi c¸c sè “0”“1”. * Chuçi xung nµy kh«ng trùc tiÕp truyÒn vµo kªnh tho¹i cã gi¶i tÇn tõ 300Hz ®Õn 3400Hz ®­îc. * V× thÕ khi truyÒn sè liÖu ph¶i thùc hiÖn ®iÒu chÕ ë ®Çu ph¸t ®Ó chuyÓn thµnh tÝn hiÖu t­¬ng tù vµ gi¶i ®iÒu chÕ ë ®Çu thu ®Ó trë vÒ tÝn hiÖu sè. * Hai qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ do Modem ®¶m nhËn. * Cã 4 ph­¬ng ph¸p ®ã lµ biÖn ®é, tÇn sè, pha vµ biªn ®é cÇu ph­¬ng. Ch­¬ng II: ThiÕt bÞ Modem 1. Nguyªn t¾c lµm viÖc cña Modem - Khi khëi ®éng Modem ë chÕ ®é Command Mode. - Sau khi nhËn mçi lÖnh chØ ®Þnh ho¹t ®éng Modem sÏ cho l¹i m· kÕt qu¶ ®Ó th«ng b¸o víi ng­êi sö dông. - C¸c c©u lÖnh cã thÓ ®­îc ®­a ra d­íi d¹ng mét chuçi cã hoÆc kh«ng cã dÊu tr¾ng. - NhËp lÖnh cã thÓ dïng c¸c phÝm xãa hoÆc BackSpace ®Ó söa lçi. - C¸c ký tù trong c©u lÖnh cã thÓ chö hoa hay chö th­êng. - C¸c lÖnh ®­a ra cho Modem b¾t ®Çu b»ng 2 chö AT vµ kÕt thóc b»ng ký tù CR. - C©u lÖnh kh«ng cã m· kÕt thóc sÏ bá qua. - Mét dßng cã thÓ ®Æt mét hay nhiÒu lÖnh vµ kh«ng dµi qu¸ 40 ký tù. 2. C¸c giao thøc cña Modem  Giao thøc ®iÒu khiÓn dßng d÷ liÖu: cã 2 ph­¬ng ph¸p * §iÒu khiÓn dßng d÷ liÖu b»ng phÇn cøng * §iÒu khiÓn dßng d÷ liÖu b»ng phÇn mÒm.  Giao thøc MNP: * Giao thøc nµy cho phÐp ph¸t hiÖn vµ söa lçi trong dßng sè liÖu kh«ng ®ång bé vµ trong c¸c thñ tôc truyÒn File. * Khi muèn kÕt nèi MNP ®­îc thiÕt lËp hai thiÕt bÞ sÏ ®µm tho¹i vµ sau ®ã ho¹t ®éng víi líp cao nhÊt cho phÐp. Giao thøc truyÒn File: cã 2 ph­¬ng ph¸p ®ã lµ * Giao thøc truyÒn vµ ®îi: * Giao thøc truyÒn liªn tôc: 3. C¸ch ghÐp nèi Modem víi hÖ truyÒn sè liÖu §¹i ®a sè m¸y tÝnh ®­îc thiÕt kÕ cã c¸c cæng vµo ra ®Ó trao ®æi sè liÖu víi thiÕt bÞ ngo¹i vi. Khi ë cù ly gÇn sè liÖu cã thÓ truyÒn song song c¸c bit ®Ó n©ng cao tèc ®é. Khi truyÒn sè liÖu ®i xa th× ph¶i truyÒn nèi tiÕp theo ph­¬ng thøc ®ång bé hay kh«ng ®ång bé. Cã mét sè chuÈn ghÐp nèi th«ng dông lµ: GhÐp nèi UART 8250A víi hÖ vi xö lý ®­îc m« t¶ ë h×nh 2.1 Mçi cæng cña m¸y tÝnh ®­îc ghÐp víi mét m¹ch UART 8250 ®Ó thùc hiÖn toµn bé c¸c chøc n¨ng truyÒn tin nèi tiÕp nh­ biÕn ®æi sè liÖu song song thµnh nèi tiÕp vµ ng­îc l¹i. GhÐp nèi qua khe c¾m PC 8 bit nh­ h×nh 2.2 Minh häa vÒ ch©n vµ tÝn hiÖu trªn ®Çu nèi khe c¾m. §©y lµ cÊu tróc Bus në réng. GhÐp nèi nèi tiÕp: §©y lµ chuÈn RS232C cña hiÖp héi c«ng nghiÖp ®iÖn tö ®Ó trao ®æi sè liÖu vµ c¸c tÝn hiÖu ChuÈn RS232C Ch­¬ng III: X©y dùng ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn Modem 1. ThuËt to¸n ph¸t Xmodem: ®­îc m« t¶ theo s¬ ®å ViÖc ®Çu tiªn tr­íc khi truyÒn lµ ph¶i thiÕt lËp ®­êng truyÒn vµ tiÕn hµnh b¾t tay gi÷a hai ®Çu thu ph¸t. §Çu tiªn bªn ph¸t chê mét m· NAK, sau khi nhËn ®­îc m·cã nghÜa lµ ®Çu thu ®· s½n sµng, b¾t ®Çu ®äc gãi d÷ liÖu thø nhÊt vµ chê phÝa thu tr¶ lêi. NÕu lµ m· ACK cã nghÜa lµ gãi tin kh«ng bÞ lçi, truyÒn gãi tin tiÕp theo. NÕu lµ m· NAK cã nghÜa lµ gãi tin bÞ lçi vµ cÇn ph¸t l¹i gãi tin ®ã. NÕu lµ m· CAN cã nghÜa lµ yªu cÇu dõng cuéc truyÒn. NÕu c«ng viÖc kÕt thóc b×nh th­êng th× phÝa ph¸t göi m·EOF b¸o cho phÝa thu biÕt ®· hÕt d÷ liÖu. PhÝa thu tr¶ lêi b»ng mét m· ACK. TiÕn hµnh ®ãng File, gi¶i phãng bé nhí. ThuËt to¸n ph¸t XModem 2. ThuËt to¸n thu Xmodem: ®­îc m« t¶ theo s¬ ®å h×nh 3.2 Tr­íc khi thu ph¶i khëi t¹o bé ®Öm, më c¸c File….PhÝa thu göi m· NAK cho biÕt ®· s½n sµng khëi ®éng vßng thu vµ chê Packet. NÕu nh­ qu¸ thêi gian mµ ch­a thÊy th× göi m· NAK tiÕp. NÕu ph¸t hiÖn cã tÝn hiÖu th× thùc hiÖn c¸c b­íc sau: * XÐt m· SOH lµ m· ®¸nh dÊu ®Çu khèi d÷ liÖu(nÕu lµ m· EOF) sÏ kÕt thóc cuéc truyÒn. * KiÓm tra sè thø tù cña khèi b»ng c¸ch céng Modul 2 gi÷a tr­êng thø 2 vµ 3. NÕu kh¸c kh«ng lµ bÞ lçi, göi mét m· NAK yªu cÇu ph¸t l¹i vµ quay l¹i tõ ®Çu. NÕu b»ng kh«ng th× tiÕp tôc b­íc sau: * KiÓm tra sè thø tù cña khèi. NÕu ph¸t hiÖn nhÇm lÉn vÒ trËt tù th× göi m· CAN yªu cÇu kÕt thóc cuéc truyÒn. NÕu sè thø tù lµ liªn tôc th× thu d÷ liÖu b×nh th­êng. TÝnh tæng kiÓm tra theo thuËt to¸n quy ®Þnh so víi tæng kiÓm tra phÝa ph¸t göi sang. NÕu trïng khíp lµ d÷ liÖu kh«ng cã lçi th× göi m· ACK. NÕu kh«ng trïng th× göi m· NAK yªu cÇu ph¸t l¹i. NÕu cuéc truyÒn kÕt thóc tèt th× nhËn ®­îc m· EOF. PhÝa thu göi m· tr¶ lêi ACK, ®ãng File, gi¶i phãng bé nhí. ThuËt to¸n thu XModem 3. Ch­¬ng tr×nh Ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn Modem ®­îc viÕt trªn Delphi ®Ó ch¹y trªn hÖ ®iÒu hµnh Window. §Ó x©y dùng ch­¬ng tr×nh ®iÒu kiÖn Modem tr­íc hÕt ta x©y dùng ch­¬ng tr×nh Driver Comport ®iÒu khiÓn cæng Com cña PC. Khi ghÐp thµnh c«ng vµo hÖ ®iÒu hµnh cña m¸y tÝnh th× ta x©y dùng tiÕp ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn tin qua Modem. Khi ch­¬ng tr×nh thu vµ ph¸t tin qua Modem ch¹y mét cöa sæ giao diÖn ®­îc më ra nh­ h×nh 3.3 C¸c chøc n¨ng c¬ b¶n ®­îc thÓ hiÖn trªn thanh c«ng cô nh­ Connecting… Cöa sæ phÝa trªn lµ cöa sæ nhËn tin Cöa sæ phÝa d­íi lµ cöa sæ ph¸t tin Mçi khi t¸c ®éng vµo mét nót th× thñ tôc t­¬ng øng víi chøc n¨ng tªn nót ®­îc kÝch ho¹t vµ ®i vµo thao t¸c. Cöa sæ thu ph¸t tin qua Modem Khi Ên Connecting cã nghÜa lµ muèn kÕt nèi th× cöa sæ thiÕt lËp th«ng sè sÏ hiÖn ra nh­ h×nh 3.4. Trªn cöa sæ nµy cã c¸c nót chøc n¨ng cho phÐp ®Æt chÕ ®é truyÒn tin qua cæng Com nh­ tèc ®é truyÒn, sè l­îng Data bit, c¬ chÕ ch½n lÎ, chÕ ®é b¾t tay vµ c¸c nót ®iÒu khiÓn kh¸c. ThiÕt lËp chÕ ®é thu ph¸t cho Modem