《计算机网络技术与应用》课件(第二章)

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1、1 数据通信数据通信是指在不同计算机之间传送表示是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码字母、数字、符号的二进制代码0 0、1 1比特序列比特序列的过程。的过程。2.1 数据通信基础数据通信基础2.1.1 数据通信的基本概念数据通信的基本概念 信息的载体可以是数字、文字、语音、图信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。计算机产生的信息一般是字母、数形或图像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号的组合。字、符号的组合。2表表2-1 ASCII码表码表(部分部分)字符字符二进制码二进制码字符字符二进制码二进制码字符字符二进制码二进制码00110000A1000001SOH0

2、00000110110001B1000010STX000001020110010C1000011ETX000001130110011D1000100EOT000010040110100E1000101ENQ000010150110101F1000110ACK000011060110110G1000111NAK001010170110111H1001000ETB001011180111000I1001001SYN001011090111001J1001010 3 例：英文单词例：英文单词NETWORKNETWORK（大写）的（大写）的ASCIIASCII码码编码的二进制比特序列（不考虑校验位）应

3、该编码的二进制比特序列（不考虑校验位）应该是：是： 1001110 1000101 1010100 1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 10100l0 1001011 1010111 1001111 10100l0 1001011二进制编码按高位到低位（二进制编码按高位到低位（b6 b5 b4 b3 b2 b1 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0b0）的顺序排列，而）的顺序排列，而b7b7位一般用于字符的校验。位一般用于字符的校验。4 数据通信的任务数据通信的任务就是要传输二进制代码比就是要传输二进制代码比特序列，而不需要解释代码所表示的内容。

4、特序列，而不需要解释代码所表示的内容。 对于数据通信来说，被传输的二进制代码对于数据通信来说，被传输的二进制代码称为称为“数据（数据（datadata）”； 数据是信息的载体。数据涉及对事物的表数据是信息的载体。数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据所表示内容的解释。示形式，信息涉及对数据所表示内容的解释。5在数据通信中，被传输的二进制代码在数据通信中，被传输的二进制代码0 0、1 1是数据在传输过程中的电信号的表示形是数据在传输过程中的电信号的表示形式。式。分为分为模拟信号模拟信号和和数字信号数字信号6 数字信号（数字信号（digital signal）：）：计算机所产生用两计算机所产生用

5、两种不同的电平表示种不同的电平表示0、1 比特序列的电压脉冲信号。比特序列的电压脉冲信号。模拟信号（模拟信号（analog signal） ：电话线上传送电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变化的电信号称为的按照声音的强弱幅度连续变化的电信号称为模拟信号。信号电平是连续变化的。模拟信号。信号电平是连续变化的。 （声音和，视频，温度，压力等）（声音和，视频，温度，压力等）7图图2-1 模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号8 为什么要进行数字化？为什么要进行数字化？ （1 1）抗干扰、抗噪声性能好；）抗干扰、抗噪声性能好； （2 2）差错可控；）差错可控； （3 3）易加密。）易加密。 按照在传输

6、介质上传输的信号类型，可按照在传输介质上传输的信号类型，可以相应地将通信系统分为：以相应地将通信系统分为： 模拟通信系统模拟通信系统 数字通信系统数字通信系统9计算机：二进制数字信号计算机：二进制数字信号数据通信：有的通信信道不允许传输数字信号数据通信：有的通信信道不允许传输数字信号 =在发送端将数字信号变换成模拟信号在发送端将数字信号变换成模拟信号 在接收端将模拟信号还原成数字信号在接收端将模拟信号还原成数字信号 2.2.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信101、调制解调调制解调 在发送端将在发送端将数字信号数字信号变换成变换成模拟信号模拟信号 在接收端将在接收端将模拟信号模拟信号还原

7、成还原成数字信号数字信号 用来完成调制解调功能的设备用来完成调制解调功能的设备= 调制解调器调制解调器（modem）112.2.3 数字通信方式数字通信方式1、串行通信串行通信与与并行通信并行通信 （1）串行通信串行通信 将待传送的每个字符的将待传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送的方式二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送的方式图图2-2（a）串行通信）串行通信12 （2）并行通信并行通信 利用多条并行的通信利用多条并行的通信线路，将表示一个字符的线路，将表示一个字符的8位二进制代码同时通位二进制代码同时通过过8条对应的通信信道发送出去，每次发送一个条对应的通信信道发送出去

8、，每次发送一个字符代码字符代码13图图2-2（b）并行通信）并行通信142、单工单工、半双工半双工与与全双工全双工通信通信 数据通信按照信号传送方向与时间的关系分为：数据通信按照信号传送方向与时间的关系分为： （1）单工通信单工通信 信号只能向一个方向传输信号只能向一个方向传输图图2-3（a）单工通信）单工通信 15 （2 2）半双工通信半双工通信 信号可以双向传送，信号可以双向传送，但必须交替进行，一个时间只能向一个方向传但必须交替进行，一个时间只能向一个方向传送。送。图图2-3（b）半双工通信）半双工通信16（3 3）全双工通信全双工通信 信号可以同时双向传送。信号可以同时双向传送。 在硬

9、件上增加一条数据传输线路，在硬件上增加一条数据传输线路， 而不是通过开关的切换而不是通过开关的切换图图2-3（c）全双工通信）全双工通信17 串行传输：以位为单位在一条信道上按时串行传输：以位为单位在一条信道上按时间顺序逐位传输间顺序逐位传输 =通信双方要采取同步措施通信双方要采取同步措施3 3、同步传输同步传输与与异步传输异步传输18 实现字符或数据块之间在起止时间上同步实现字符或数据块之间在起止时间上同步的常用方法：的常用方法：同步传输，异步传输同步传输，异步传输通信过程中收、发双方在时间上保持同步通信过程中收、发双方在时间上保持同步= 码元之间要保持同步码元之间要保持同步 由码元组成的字

10、符或数据块之间在由码元组成的字符或数据块之间在 起止时间上保持同步起止时间上保持同步19 接收端根据发送端发送数据的起止时间和时接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率来校正自己的时间基准与时钟频率。钟频率来校正自己的时间基准与时钟频率。（1）同步传输同步传输20实现实现位同步位同步的方法有：的方法有： 外同步法外同步法 在发送端发送一路数据在发送端发送一路数据信号的同时，另外发送一路同步时钟信号。接信号的同时，另外发送一路同步时钟信号。接收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率，实现收发双方的位同步。准与时钟频率，实现收发双方的位同步。

11、 内同步法内同步法 从自含时钟编码的发送从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法。数据中提取同步时钟的方法。 21 字符同步字符同步：保证收发双方正确传输字符的过程保证收发双方正确传输字符的过程* *ASCIIASCII字符：字符：8bit8bit二进制二进制0 0、1 1组成组成* *发送端：以发送端：以8bit8bit为一个字符单元来发送为一个字符单元来发送* *接收端：以接收端：以8bit8bit的字符单元来接收的字符单元来接收22字符同步方法的种类：字符同步方法的种类： 起止式起止式（start-stop） 又称又称异步式异步式（asynchronous）。采用异步方式进行数据传）