Tải bản đầy đủ

truyền số liệu TRUYỀN nối TIẾP ĐỒNG bộ

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
-------------------------------------

ĐỀ TÀI:
TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ

LỚP: 12CĐ_Đ1
NHÓM 8:
NGUYỄN DUY
NGUYỄN LÊ QUANG TRUNG
BÙI THUẬN AN


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………3
I: GIAO TIẾP GIỮA DTE VÀ DCE ĐỒNG BỘ………………………………...4
II: CÁC GIAO THỨC ĐỒNG BỘ……………………………………………….6
1: Giao thức đồng bộ nhị phân …………………………………………………..7
2: Giao thức hướng bit……………………………………………………………10

III: VÀI IC LSI DÙNG TRONG TRUYỀN ĐỒNG BỘ…………………………28
1: USART 8251A của Intel……………………………………………………….28
2: SSDA 6852 của Motorola……………………………………………………...31
IV: KỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG TIN……………………………………….35
1: Phép đo tỉ số PAR………………………………………………………………35
2: Biểu đồ mắt …………………………………………………………………….35

Page 2


LỜI NÓI ĐẦU
Chế độ truyền đồng bộ: để phát một bản tin người ta xem nó là một khối và phát đi
một lần cả khối đó, sự đồng bộ được thực hiện bằng cách cho máy phát phát kèm
theo tín hiệu dữ liệu các xung đồng hồ mà máy thu khi dò ra sẽ dùng để đồng bộ tín
hiệu ở máy thu. Thực tế, việc này chỉ được thực hiện khi hệ thống thu phát khép
kín về mặt vật lý, hay nói cách khác máy phát và thu phải ở gần nhau. Khi máy
phát không thể gửi riêng tín hiệu xung đồng hồ tới máy thu thì ở máy thu phải có
mạch tách bit thời gian từ chính tín hiệu dữ liệu để thực hiện sự đồng bộ.
Ở máy thu đồng bộ, ngoài việc dò tín hiệu đồng bộ ra, máy thu phải biết phân biệt
được ranh giới của mỗi ký tự để việc phục hồi bản tin không bị lỗi.
Ta thấy việc thực hiện giao thức bất đồng bộ tương đối đơn giản, giá thành thấp
nhưng hiệu quả không cao. Giả sử để phát một ký tự mã ASCII thì phải dùng ít
nhất 9 bit (7 bit ký tự, 1 bit start, 1 bit stop), thì tỉ lệ hao là 2/9 = 0,22=22%. Trong
khi đó, tỉ lệ này trong chế độ đồng bộ là rất thấp, khoảng vài %.
Như vậy, chế độ truyền bất đồng bộ chỉ thuận lợi khi phát những bản tin ngắn và
với vận tốc thấp (<1200 bps). Và chế độ truyền đồng bộ tỏ ra ưu việt hơn khi phát
những bản tin dài với vận tốc cao hơn (>1200 bps). Dùng với các Modem âm tần,
phát đồng bộ có thể đạt vận tốc 9600 bps.
Chương này đề cập đến các giao thức đồng bộ, khảo sát vài IC LSI thực hiện việc
phát nối tiếp đồng bộ thông dụng và cuối cùng sơ lược qua các phương pháp kiểm
tra hệ thống thông tin.

Page 3


I: GIAO TIẾP GIỮA DTE VÀ DCE ĐỒNG BỘ
Trong chế độ truyền đồng bộ, máy thu phục hồi xung đồng hồ từ dòng dữ liệu nhận
được. Chuẩn giao tiếp RS-232 và RS-449 có các đường dành cho xung đồng hồ
liên lạc giữa các cặp thiết bị đầu cuối (DTE) và modem (DCE)
Bảng 6.1 cho biết nơi nhận dữ liệu và các chân liên hệ của hai chuẩn giao tiếp nói

trên
Bảng 6.1 Các chân truyền tín hiệu đồng bộ của RS-232 và RS-449
RS-232
Ký hiệu
TCLK
RCLK
ETCLK

Châ
n
15
17
24

RS-449
Ký hiệu Chân

Tên
Trans. clock (từ DCE)
Receive Clock (từ
DCE)
Ext trans.clock (từ
DTE)

ST
RT
TT

Tên

6 & 23 Send timing (từ
8 & 26 DCE)
17 & 25 Receive timing (từ
DCE)
Terminal timing (từ
DTE)

Khi sử dụng modem, đồng bộ thu thường được cấp từ modem (DCE) tới thiết bị
đầu cuối (DTE). Tuy nhiên xung đồng hồ có thể phát sinh từ modem hoặc từ DTE
(Các IC tạo thành modem và IC giao tiếp đều có mạch tạo xung đồng hồ) và việc
điều khiển có thể thực hiện riêng rẽ ở cả máy thu và phát hoặc thực hiện theo cả hai
chiều với một xung đồng hồ duy nhất. (H 6.1) mô tả các khả năng kết nối mạch của
RS-449 để thực hiện đồng bô.
(H 6.1a) Thiết bị đầu cuối (DTE) ở mỗi trạm thu phát điều khiển sự đồng bộ (xung
đồng hồ từ DTE đến DCE theo đường TT)
(H 6.1b) Modem (DCE) ở mỗi trạm thu phát điều khiển sự đồng bộ (xung đồng hồ
từ DCE đến DTE theo đường ST)

Page 4


(H 6.1c) Thiết bị đầu cuối ở trạm A điều khiển sự đồng bộ theo cả hai chiều (xung
đồng hồ từ DTE A đến DCE A theo đường TT, ở trạm B hai đường TT (ST) và RT
nối chung lại)
(H 6.1d) Modem ở trạm A điều khiển sự đồng bộ theo cả hai chiều (xung đồng hồ
từ modem đến DTE theo đường ST ở trạm A, ở trạm B hai đường ST (TT) và RT
nối chung lại)

DTE
A

DCE
SD ⎯→

SD

DCE
A

B

DTE
SD ←⎯

S

DB

TT ⎯→

TT

TT

←⎯

TT

RT ←⎯

RT

RT

⎯→

RT

RD ←⎯

RD

RD

⎯→

RD

(a)

DTE
A

DCE
SD ⎯→

SD

ST ←⎯

ST

RT ←⎯
RD ←⎯

DCE
A

B

DTE
SD ←⎯

SD

ST ⎯→

ST

RT ⎯→

RT

RD ⎯→

RD

B

RT

RD

(b)
DTE
A

DCE
SD ⎯→

SD

TT ⎯→

TT

DCE
A

B

DTE
SD ←⎯
TT ←→

RT ←⎯ RT

RT

Page 5

⎯→

SD
ST
RT

B


RD ⎯→

RD ←⎯ RD

RD

(c)
DTE
A

DCE
SD

⎯→

SD

DCE
A

B

DTE
SD ←⎯

SD

ST ←⎯

ST

TT

←→

ST

RT ←⎯

RT

RT

⎯→

RT

RD ←⎯

RD

RD ⎯→

RD

B

Hình 6.1
II: CÁC GIAO THỨC ĐỒNG BỘ.
Một hệ thống thông tin có thể được định dạng bằng các giao thức khác nhau Trong
chế độ truyền đồng bộ, có thể chia giao thức ra làm hai loại :
- Giao thức điều khiển Byte hay ký tự (Byte - Controlled Protocol, BCP, hay
Character-Oriented Protocol).
- Giao thức hướng Bit (Bit - Orientied Protocol, BOP).
- Trong giao thức điều khiển byte (BCP), khối dữ liệu bao gồm nhiều ký tự, mỗi ký
tự là một đơn vị thông tin (7 hoặc 8 bit) và các thông tin điều khiển cũng xuất hiện
dưới dạng từ. Các ký tự dữ liệu (bản tin chính thức) hợp với từ điều khiển thành
một khung thông tin. Một khung thông tin thường bắt đầu bằng một hay nhiều từ
dùng cho sự đồng bộ, thường là từ SYNC, nó báo cho máy thu biết bắt đầu một
khối dữ liệu. Ngoài ra, trước và sau bản tin chính thức còn có các từ điều khiển,
bao gồm các địa chỉ các đài, trạm, các từ báo bắt đầu và kết thúc văn bản, các từ
báo mã kiểm tra lỗi ...
- Trong giao thức hướng bit (BOP), khối dữ liệu xem như một chuỗi bit, các từ điều
khiển và ký tự dữ liệu không hẳn là các từ 8 bit mà có thể là một tập hợp các bit tùy
theo giao thức cụ thể.

Page 6


Giống như trong BCP, bắt đầu khối tin cũng có tín hiệu báo, đó là từ 8 bit gọi là Cờ
(Flag) , cờ này cũng được đặt ở cuối bản tin. Như vậy tác dụng của cờ là thiết lập
sự đồng bộ và đánh dấu điểm bắt đầu và điểm kết thúc. Khối dữ liệu bao gồm cả
các cờ hình thành một Khung (Frame). Trước và sau bản tin chính thức có các từ
điều khiển, được gọi chung là Trường điều khiển (Control Field). Tất cả qui định
chi tiết về bản tin, các thông báo hỏi nhận đều thực hiện trong trường điều khiển
này. (H 6.2) cho ta hai dạng khung của hai protocol này.
--------1 hay nhiều từ từ điều kiển
dữ
liệu
từ điều khiển 1 hay nhiều
từ

SYN
C

SYNC

SY
NC

SY
NC

(a) Khung thông tin của BCP

PLAG

Trường điều khiển

Trường dữ liệu

Trường điều khiển PLA
G

(b) khung thông tin của BOP

Chúng ta giới thiệu dưới đây:
- Giao thức điều khiển byte được đề nghị bởi IBM vào năm 1964 và được sử dụng rất rộng rãi
trong các ứng dụng điểm - điểm (poin - point) và nhiều điểm (multipoint) với các phương thức
đơn công và bán song công. Đó là giao thức truyền đồng bộ nhị phân (Binary Synchronous
Communication, BSC, đôi khi gọi là BISYNC). Giao thức BSC được ISO lấy làm cơ sở để xây
dựng giao thức hướng ký tự chuẩn quốc tế với tên Basic Mode (dữ liệu dùng mã EBCDIC thay
cho mã ASCII và mã dò sai là CRC thay cho BCC)
- Giao thức hướng bit, do hãng IBM phát triển và sử dụng có tên là Điều khiển liên kết dữ liệu
đồng bộ (Synchronous Data Link Control - SDLC) và ISO lấy làm cơ sở để phát triển thành giao
thức điều khiển liên kết dữ liệu mức cao (High Level Data Link Control, HDLC).

1: Giao thức đồng bộ nhị phân.
Đây là giao thức điều khiển việc truyền nhận dữ liệu nhờ một số ký tự đặc biệt trong các bảng
mã. Các thông tin dữ liệu được gửi đi trong các khung dữ liệu mà hai biên là các ký tự SYNC để

Page 7


báo máy thu biết bắt đầu bản tin. Các từ điều khiển dùng trong BISYNC lấy từ bản mã ASCII,
gồm một số từ như sau :

SYN Ký tự đồng bộ
mã ASCII dạng Hex
SOH Ký tự bắt đầu của Header
STX Ký tự bắt đầu văn bản
ETX Ký tự kết thúc văn bản
EOT Ký tự kết thúc phát
ETB Ký tự kết thúc truyền khối
Ký tự hỏi
Ký tự báo cho biết đã nhận dữ liệu
Ký tự báo cho biết chưa nhận dữ liệu
Ký tự rỗng
Ký tự giải phóng đường dữ liệu
Ký tự hủy
khung dữ liệu của BISYNC tiêu biểu có cấu trúc sau :

SYN

SYN

SOH

header

STX

text

ETX

16H
01H
02H
03H
04H
17H ENQ
05H ACK
06H NAK
15H NUL
00H DLE
10H CAN
18H Một

BCC

Đầu

Cuối

- Phần văn bản (text) chứa dữ liệu thông tin. Kích thước vùng text có giới hạn nên với các văn
bản lớn người ta chia thành những khối nhỏ (block) và trong phần Header có phần identifier (id)
để chỉ thứ tự các khối.
- Phần header chứa điạ chỉ đến và tín hiệu trả lời ACK/NAK nếu có yêu cầu.
- BCC là ký tự 1 Byte dùng kiểm tra khung. Đây là byte duy nhất được tạo ra để kiểm tra lỗi
trong toàn khối. BCC có thể là một phép kiểm tra chẵn lẻ (dùng trong BSC), hoặc chặc chẽ hơn
là kiểm tra dư thừa theo chu kỳ (Cycle Redundancy Check, CRC ) (Dùng trong Basic Mode, với
CRC - 16).
Dưới đây là ví dụ truyền chữ TEST và kiểm tra chẵn lẻ theo hàng

STX

T

E

S

T

EXT

BCC

0

0

1

1

0

1

1

b0

1

0

0

1

0

1

1

b1

Page 8


0

1

1

0

1

0

1

b2

0

0

0

0

0

0

0

b3

0

1

0

1

1

0

1

b4

0

0

0

0

0

0

0

b5

0

1

1

1

1

0

0

b6

1

1

1

0

1

0

0

b7

Đối với ví dụ trên các bit sẽ được truyền như sau :
STX
T
E
S
T
ETX
10100011 11001010 00101011 11000000 11101000 Đầu
Cuối

BCC 01000001 00101011

Trong ví dụ này người ta dùng kiểm tra chẵn và BCC chỉ kiểm tra các ký tự từ STX đến ETX.
Trên thực tế, sự kiểm tra được thực hiện trên toàn khối (từ SOH đến ETX).
Khi nhận được bản tin, máy thu thực hiện phép tính kiểm tra tổng, so sánh với BCC nhận được,
sau đó sẽ trả lời bằng tín hiệu ACK (Đúng) hoặc NAK (Không đúng).
Máy phát sẽ không gửi bản tin khác khi chưa được xác nhận rằng bản tin trước đã nhận đúng
(phương thức bán song công). Dưới đây là một số thủ tục chính trong BSC/Basic Mode:

- Mời truyền tin: Giả sử trạm A muốn mời trạm B truyền tin, trạm A sẽ gửi lệnh sau đây tới
B:
EOT

B

ENQ

Trong đó B là địa chỉ của trạm được mời truyền tin
EOT để chuyển liên kết sang trạng thái điều khiển
Khi B nhận được lệnh này, có thể xảy ra 2 trường hợp:
- Nếu B có tin để truyền thì B tạo cấu trúc tin theo dạng chuẩn và gửi đi
- Nếu B không có tin để truyền thì gửi đi lệnh EOT để trả lời
Ở phía A một khoảng thời gian xác định sau khi gửi lệnh đi mà không được trả lời
hoặc nhận được trả lời sai thì A sẽ chuyển sang trạng thái phục hồi (Recovery state).

Mời nhận tin: Giả sử trạm A muốn mời trạm B nhận tin, trạm A sẽ gửi lệnh sau đây tới B:
Page 9


EOT B ENQ
Có thể bỏ qua lệnh EOT.
Khi nhận được lệnh này, nếu B sẵn sàng nhận tin thì nó gửi lệnh ACK để trả lời, nếu không thì
gửi lệnh NAK
Ở phía A một khoảng thời gian xác định sau khi gửi lệnh đi mà không được trả lời hoặc nhận
được trả lời sai thì A sẽ chuyển sang trạng thái phục hồi (Recovery state).

- Yêu cầu trả lời:
Khi một trạm cần trạm kia trả lời một yêu cầu nào đó đã gửi đi trước đó thì nó chỉ cần gửi lệnh
ENQ đến trạm kia

- Ngừng truyền tin (tạm thời): Gửi lệnh EOT
- Giải phóng liên kết: Gửi lệnh DLE EOT
- Trạng thái phục hồi: Khi một trạm nào đó đi vào trạng thái "phục hồi" nó sẽ thực hiện một
trong các hành động sau:
- Lặp lại lệnh đã gửi đi n lần (n là số nguyên chọn trước) hoặc
- Gửi "yêu cầu trả lời" n lần hoặc kết thúc truyền bằng lệnh EOT
- Chế độ thông suốt (Transparent Mode).
Trong trường hợp các mã điều khiển xuất hiện trong văn bản (Text) nhưng không mang ý nghĩa
điều khiển mà phải được hiểu như là dữ liệu, hệ thống được chuyển sang chế độ thông suốt bằng
cách dùng ký tự DLE đặt trước STX và DLE đặt trước ETX để chấm dứt chế độ này.

2: Giao thức hướng bit.
Giao thức hướng bit được thiết kế để thoả mãn nhiều yêu cầu trong cách truyền đồng bộ, bao
gồm :
- Truyền giữa hai đài (trạm) (point to point) hay nhiều đài (multipoint).
- Bán song công hay song công.
- Liên lạc giữa trạm sơ cấp và trạm thứ cấp.
- Liên lạc với khoảng cách ngắn (nối trực tiếp), hoặc rất xa (vệ tinh).
Giao thức này có một số tính chất sau :

Page 10


- Người sử dụng có thể sử dụng bất cứ loại mã nào.
- Có khả năng thích hợp với nhiều loại đường truyền.
- Hiệu suất cao : giảm tối thiểu tỉ lệ hao hụt.
- Độ tin cậy cao : cho phép kiểm tra lỗi có hiệu quả và có khả năng phục hồi dữ liệu. Có thể nói
các tính chất của giao thức hướng bit được thể hiện ở trường điều khiển bởi các tổ hợp bit mã hóa
các từ điều khiển. Có nhiều giao thức hướng bit đã được đề nghị bởi các cơ quan khác nhau và
được sử dụng rộng rãi :
- Thủ tục điều khiển thông tin dữ liệu cao cấp (Advanced Data Communication Control
Procedure - ADCCP) phát triển bởi Viện chuẩn quốc gia Hoa Kỳ (American National Standard
Institute - ANSI) đây là chuẩn trong hệ thống thông tin quốc gia.
Thủ tục truy xuất đường truyền cân bằng (Link Access Procedure, balance - LAP-B) thực hiện
bởi Hội đồng Tư vấn Điện tín và Điện thoại quốc tế (International Telegraph & Telephone
Consultative Committee - CCITT) Đây là một chuẩn về mạng.
- Điều khiển liên kết dữ liệu đồng bộ (Synchronous Data Link Control - SDLC) được dùng bởi
hãng IBM (International Business Machine Corporation) và ISO lấy làm cơ sở để phát triển thành
giao thức điều khiển liên kết dữ liệu mức cao (High Level Data Link Control, HDLC).

Thật ra không có mấy khác biệt giữa các chuẩn nói trên: HDLC và ADCCP có thể xem là một
còn LAP-B và SDLC là những tập con của HDLC.
Phần sau đây sẽ bàn tới chuẩn SDLC.

2.1. Đặc tính cơ bản :
SDLC định nghĩa 3 loại trạm, 2 dạng truyền và 2 chế độ vận hành.

* 3 loại trạm:
- Trạm sơ cấp: (Primary) có trách nhiệm điều khiển vận hành của hệ thống, những khung phát bởi
trạm sơ cấp gọi là lệnh (command)
- Trạm thứ cấp: (secondary) vận hành dưới sự điều khiển của trạm sơ cấp, những khung phát bởi
trạm thứ cấp là lời đáp (response) Trạm sơ cấp duy trì việc nối logic với từng trạm thứ cấp trong
hệ thống một cách riêng rẽ .
- Trạm hỗn hợp: Các trạm đồng thời giữ vai trò sơ và thứ cấp.

* 2 dạng truyền:
Page 11


- Dạng không cân bằng : dùng giữa 2 trạm hoặc nhiều trạm, gồm một trạm sơ cấp và một hoặc
nhiều trạm thứ cấp, có thể truyền song công và bán song công.
- Dạng cân bằng : chỉ dùng giữa 2 trạm hỗn hợp, có thể truyền song công hoặc bán song công.

* 2 chế độ vận hành :
- Chế độ trả lời chuẩn (Normal Response Mode - NRM) : đây là một dạng truyền không cân
bằng, một trạm sơ cấp có thể khởi động để truyền dữ liệu đến trạm thứ cấp và trạm thứ cấp chỉ có
thể truyền dữ liệu để trả lời khi trạm sơ cấp yêu cầu.
- Chế độ bình thường không kết nối (DISC) : Ở chế độ này trạm thứ cấp nhận tin nhưng không
tác động được vào bản tin.

2.2: Cấu trúc của khung : (H 6.4)
Một khung thông tin trong SDLC gồm các trường sau đây :
- Cờ : 8 bit
- Điạ chỉ : 1 byte.
- Điều khiển : 8 bit.
- Thông tin : thay đổi theo bản tin.
- Chuỗi kiểm tra khung (Frame Check Sequence - FCS) : 16 bit.
- Cờ : 8 bit.
Các trường cờ, điạ chỉ và điều khiển đặt trước trường thông tin gọi là đầu khung (header) và các
trường FCS và cờ đặt sau trường thông tin gọi là cuối khung (Trailer). (H 6.4) cho dạng của
khung và các trường trong khung

FLAG
8 bit

ADDRESS
8 bit

CONTROL INFORMATIO
N
8 bit
vảiable
H 6.4. Dạng khung thông tin SDLC

a. Trường cờ (Flag Field) :

Page 12

FCS
16 bit

FLAG
8 bit


Trường cờ đặt ở đầu và cuối một khung để giới hạn khung, gồm 8 bit theo qui định là 01111110
(6 bit 1 liên tiếp giữa 2 bit 0 ).
Giữa 2 khung có thể có một trong các trường hợp sau đây:
- Một cờ xuất hiện giữa bản tin gọi là cờ đơn vừa dùng chấm dứt một khung đồng thời bắt đầu
một khung khác.
- Một cờ chấm dứt khung trước và một cờ bắt đầu khung sau. Giữa 2 cờ này có thể chỉ dùng một
bit 0.
- Có thể chèn vào giữa 2 cờ một số cờ khác.

Khung x

: Khung x+1

. . . . 01111110 . . . .
. . . . 01111110 : 01111110 . . . .
. . . . 011111101111110 . . . .
. . . . 01111110 01111110 : 01111110 01111110 . . . .
Do SDLC không có qui định chặt chẻ về mã dùng cho dữ liệu nên các mã có dạng của cờ có thể
xuất hiện trong bản tin và gây nên nhầm lẫn ở máy thu. Để tránh sự hiểu lầm ở máy thu khi nhận
dữ liệu, máy phát dùng kỹ thuật nhồi bit nghĩa là khi thấy trong chuỗi dữ liệu có 5 bit 1 liên tiếp
thì thêm vào bit 0 ngay sau 5 bit 1 này. Ở máy thu sau tín hiệu cờ khi gặp liên tiếp 5 bit 1 thì tự
động bỏ bit 0 theo sau đó để phục hồi dữ liệu. Như vậy bảo đảm sự chính xác của dữ liệu
Thí dụ: Trạm B có địa chỉ là C2 phát đi văn bản “C?”

- Khung thông tin chưa nhồi bit: (Viết theo chiều mũi tên hướng về bên trái)
01111110

01000011

01111110

11111110

11000011

Cờ

Đ/c= C2

TĐK

mã “=7F

mã C= C3

11111110
“=7F

FCS

01111110

111111111111. . . .

Cờ

Bit nghỉ

- Khung thông tin có bit nhồi (o):
Page 13

11110110
mã ?= 6F


01111110
Cờ

01000011
Đ/c= C2

11111o110

011111o10
TĐK

FCS

11111o110
mã “=7F

01111110

11000011

mã C= C3

111o10110

mã ?= 6F

111111111111. . . .

b. Trường địa chỉ (Address field)
Trường địa chỉ dùng để xác định trạm thứ cấp trong hệ thống. Địa chỉ trong bản tin luôn luôn là
địa chỉ của trạm thứ cấp dù nó do trạm sơ cấp hay thứ cấp gửi đi. Trường này không cần thiết
trong trường hợp hệ thống chỉ gồm hai trạm. Trường địa chỉ dài 8 bit. Nếu tất cả các bit trong
trường địa chỉ đều =1 có nghĩa trạm sơ cấp yêu cầu liên lạc với tất cả trạm thứ cấp.
Giá trị 00 không được xem là một địa chỉ (gọi là void address)

c. Trường điều khiển (Control field) (H 6.5)
SDLC định nghĩa 3 loại khung của trường điều khiển, mỗi loại có dạng khác nhau Một hoặc hai
bit đầu tiên của trường điều khiển dùng định nghĩa khung : bit thứ nhất = 0 chỉ khung thông tin,
bit thứ nhất và hai = 10 chỉ khung giám sát và = 11 chỉ khung không số. Những bit còn lại được
tổ chức như những tập bit con mà ý nghĩa của nó sẽ được giải thích cụ thể đối với từng loại
khung.
Một frame của SDLC được coi là bất hợp lệ nếu nó không được đóng khung bởi 2 Cờ ở hai đầu
hoặc có tổng kích thước các vùng nằm giữa 2 Cờ nhỏ hơn 32 bit.

I:
S:
U:

0
1
1

Ns
0
1

S
M

P/F
P/F
P/F

Nr
Nr
M

Information
Supervisory
Unnumbered

Ns = Send sequence number

Nr = Receive sequence number

S = Supervisory function bits

M = Unnumbered function bits

P/F = Poll/Final bit
(H 6.5) Dạng trường điều khiển

Page 14


- Khung loại I: (Thông tin, Information frame, I-frame) , đây là khung chứa bản tin cần phát
đi của người sử dụng.
Khi khung I được dùng thì bản văn phát đi được đánh số thứ tự.
Bit 5 trong khung thông tin có tên là bit P/F (Poll/Final).
* Nếu bản tin phát đi từ trạm sơ cấp đến trạm thứ cấp thì đây là bit P, nếu P=0 thì trạm thứ cấp
không cần thiết phải trả lời ngay, nếu P=1 thì đây là bit thăm dò và trạm thứ cấp phải trả lời ngay.
* Nếu bản tin phát đi từ trạm thứ cấp đến trạm sơ cấp thì đây là bit F, nếu F=0 thì đây chưa phải
là bản tin cuối cùng và trạm sơ cấp không cần thiết phải trả lời ngay, nếu F=1 có nghĩa đây là bản
tin cuối cùng và trạm sơ cấp phải trả lời ngay.
* Ns chỉ số thứ tự bản tin đang được phát đi.
* Nr là số thứ tự nhận, nếu phát đi từ trạm sơ cấp thì liên hệ đến số Ns phát đi từ trạm thứ cấp và
nếu phát đi từ trạm thứ cấp thì liên hệ với Ns phát đi từ trạm sơ cấp. Nr chỉ số thứ tự bản tin mà
trạm đang chờ và đồng thời xác nhận đã nhận tốt các bản tin trước đó (tức đến số Nr-1)
Thí dụ, trạm thứ cấp phát đi Ns=2 và Nr=3 có nghĩa là nó đang phát đi bản tin thứ 2 và đã nhận
tốt các bản tin thứ 2 trở về trước.
Do các số Ns chỉ có 3 bit nên số lượng tối đa mỗi lần phát chỉ được 7 bản tin, như vậy buộc máy
thu phải xác nhận trước khi số Ns vượt quá 7 (Ns=111).
Dưới đây là một thí dụ, Giả sử trạm sơ cấp đang phát và các số Nr và Ns đều bắt đầu bằng số 0

0 000 0 000

Trạm sơ cấp phát 3 khung thông tin. Khung thứ 3

0 100 0 000

là khung thăm dò

0 010 1 000
0 000 0 110

Trạm thứ cấp báo nhận với Nr=3.

0 100 1 110

Nó gửi lại 2 khung thông tin.
Trạm sơ cấp báo nhận tốt 2 khung với
Nr=2.Gửi tiếp 6 khung

0 110 0 010
0 001 0 010

Page 15


0 101 0 010
0 011 0 010
0 111 0 010
0 000 1 010
0 010 0 011

Vì Nr=6, Trạm thứ cấp báo nhận Nr1=5 khung và yêu cầu phát lại khung
6. Vì trạm sơ cấp không biết chỉ
khung 6 hay tất cả các khung theo sau
có sai FCS nên nó phát lại tất cả từ
khung 6 Trạm sơ cấp báo nhận tốt
khung 4 với Nr=5. Tiếp tục phát lại
khung 6. (Lưu ý là số đếm Ns đã vượt
trị cho phép nên trở về 0)

0 110 0 011
0 001 1 011
0 010 0 101
0 110 0 101
0 001 0 101
0 101 0 101
10 00 1 010

Trạm thứ cấp báo nhận tất cả các khung với
Nr=2.Vì trạm thứ cấp không còn gì để gửi, khung
giám sát được dùng Trạm sơ cấp gửi tiếp 5 khung

0 010 0 101
0 110 0 101
0 001 0 101
0 101 0 101

Trạm thứ cấp xác nhận khung 4 và

Page 16


0 011 1 101

yêu cầu phát lại từ khung 5 (Nr=5)
10 00

1

101

(RR)
or
10 01

1

101

(REJ)
- Khung loại S: (Giám sát , Supervisory frame, S-frame), dùng để đếm số khung
gửi/nhận; một số lệnh và lời đáp báo tình trạng của máy thu (như sẵn sàng hay bận) kiểm soát và
báo lỗi.
Khung giám sát bắt đầu bởi 2 bit 10.
Bit 3 và 4 (vị trí S trong khung) xác định các lệnh của khung giám sát
b3b4= 00

: Ready to receive (RR)

b3b4= 10

: Not ready to receive (RNR)

b3b4= 01

: Reject (REJ)

Trạm thứ cấp sẽ xóa khung RNR bằng cách gửi một khung thông tin với bit F=1 và đối với các
khung RR và REJ thì F=0 hay 1.
Trạm sơ cấp sẽ xóa khung RNR bằng cách gửi một khung thông tin với bit P=1 và đối với các
khung RR và REJ thì P=0 hay 1.
- Khung loại U: (Không số, Unnumbered frame, U-frame), cung cấp những chức năng điều
khiển phụ như khởi động trạm thu, kiểm tra trạm, giải phóng liên kết khi cần thiết . . . .
Khung không số bắt đầu bởi 2 bit 11.
Khi dùng khung U để phát thì không cần đánh số thứ tự bản tin.
Bảng 6.2 cho các lệnh trong khung U:

Mã nhị phân

Lệnh

Phát đi từ trạm Phát đi từ trạm Cho phép
sơ cấp
thứ cấp
phát bản văn

Page 17


1100 P/F 000
1110 P 000
1110 F 000
1100 P 001
1111 F 000
1100 F 010
1100 P 010
1100 P/F 110
1110 F 001

UI
SIM
RIM
SNRM
DM
RD
DISC
UA
FRMR

x
x

x

x

x

x

x
x

x
x

x
x

x

UI - Unumbered Information (NSI - Nonsequenced Information): Cho phép dữ liệu người sử
dụng được phát theo kiểu không tuần tự
SIM - Set Initialization Mode: Dùng để khởi tạo một cuộc liên lạc giữa trạm sơ và thứ cấp. Lệnh
này sẽ reset số đếm Ns và Nr và trạm sơ cấp chờ trạm thứ cấp trả lời với lệnh UA.
RIM - Request Initialization Mode (RQI - Request Initialization): Trạm thứ cấp yêu cầu trạm sơ
cấp phát lệnh SIM
SNRM - Set Normal Response Mode: Đặt trạm thứ cấp vào chế độ chỉ trả lời. Trong chế độ này
trạm thứ cấp có thể trả lời với các loại khung I, U và S. Trạm thứ cấp không thể tự đặt mình vào
một trong hai chế độ NRM và DISC
DM - Disconnect Mode (ROL - Request On-Line): Được phát bởi trạm thứ cấp để báo cho trạm
sơ cấp biết nó đang ở chế độ bình thường không kết nối. Thường khi được báo thì trạm sơ cấp sẽ
đặt chế độ trả lời bình thường cho nó (SNRM).
RD - Request Disconnect (RQD - Request Disconnect): Dùng ở trạm thứ cấp để yêu cầu không
kết nối.
DISC - Disconnect: Phát bởi trạm sơ cấp để đưa trạm thứ cấp vào chế độ bình thường không kết
nối. Ở chế độ này trạm thứ cấp nhận tin nhưng không tác động được vào bản tin.
UA - Unumbered Acknowledgement (NSA - Nonsequenced Ack.): Phục vụ như một tín hiệu
ACK (trạm thứ cấp báo nhận) đối với khung SNRM, DISC hoặc SIM.
FRMR - Frame Reject (CMDR - Command Reject): được dùng bởi trạm thứ cấp để từ chối một
khung sai FCS.
Để phát lệnh FRMR, trạm thứ cấp phải ở chế độ trả lời bình thường (NRM). Lệnh này báo cho
trạm sơ cấp biết khung thông tin trạm thứ cấp nhận được có một trong các lỗi:
- Trường điều khiển không có nghĩa.

Page 18


- Trường thông tin quá dài (dài hơn bộ đệm của máy thu).
- Số Nr phát từ trạm sơ cấp không có giá trị (không tương thích với số Ns của trạm thứ cấp).
Trạm thứ cấp sau khi phát lệnh này chỉ trở về chế độ bình thường khi nhận được một trong các
lệnh đặt chế độ như DISC, SIM hoặc SNRM từ trạm sơ cấp. Ta nói các lệnh này reset lệnh
FRMR.
Khi gửi khung FRMR, trạm thứ cấp phải dùng dạng văn bản cố định, trong đó có chỉ rõ lý do sai:

Flag

Address FRMR
field
control
field

control
field of
rejected
frame

[ Ns Nr] [
]
0 xxx 0 wxyz
xxx
0000

FCS

flag

- Nr và Ns là số thứ tự hiện hành của trạm thứ cấp.
Lý do sai xác định bởi các bit wxyz (các số 0 thêm vào sau các bit wxyz cho đủ 8 bit)
- w=1 nếu trạm thứ cấp nhận được lệnh không có giá trị hay không thể thi hành được.
- x=1 khung thông tin không đúng.
- y=1 đệm thu bị tràn.
- z=1 nếu số Nr không khớp với số Ns.
Dưới đây là một thí dụ về mẫu đối thoại trong hệ thống nhiều điểm, phương thức truyền song
công hoàn toàn (F/FDX). Trạm A khởi động ở chế độ NRM và trạm B ở chế độ DM

Flag A RR FCS Flag

Trạm sơ cấp thăm dò trạm A

7E C 1 11 7E
Flag A Text FCS Flag

`

A gửi khung thông tin thứ nhất;

7E C 1 00 7E

Nr=Ns=0 , F=0

Flag A Text FCS Flag

A gửi khung thông tin thứ hai;

7E C 1 02 7E
Flag A Text FCS Flag
7E C 1 14 7E

Nr= F =0 , Ns =1
A gửi khung thông tin thứ ba;
Nr=0 , F=1 , Ns=2
Page 19


Flag A Text FCS Flag
7E C 1 60 7E
Flag A Text FCS Flag

Sơ cấp gửi văn bản trả lời;
Nr=3 , P=0 , Ns=0
Sơ cấp gửi khung thông tin thứ 2;

7E C 1 72 7E
Flag A REJ FCS Flag

Nr=3 , P=1 , Ns=1
Trạm A báo khung thứ 2 sai FCS;

7E C 1 39 7E
Flag A Text FCS Flag
7E C 1 72 7E
Flag A RR FCS

Nr=1, F=1
Sơ cấp phát lại khung thứ 2;
Nr=3, P=1, Ns=1
Flag Trạm A báo nhận khung thứ 2;

7E C 1 51 7E
Flag B Text FCS Flag

Nr=2, F=1
Sơ cấp gửi khung thông tin trạm B;

7E C 2 10 7E
Flag B DM FCS Flag

Nr=Ns=0, P=1
Trạm B báo nó đang ở chế độ DM;

7E C 2 1F 7E
Flag B SNRM FCS Flag

Sơ cấp đặt trạm B vào chế độ NRM;

7E C 2 93 7E
Flag B UA FCS Flag

Nr=Ns=0, P=1
Trạm B trả lời bằng lệnh UA;

7E C 2 73 7E
Flag B Text FCS Flag

Sơ cấp gửi khung tt 1 tới trạm B;

7E C 2 00 7E
Flag B Text FCS Flag

Nr=Ns=0, P=0
Sơ cấp gửi khung tt 2 tới trạm B;

7E C 2 02 7E Ns=1,
Flag B Text FCS Flag

Nr=0, P=0
Sơ cấp gửi khung tt 3 tới trạm B;
Page 20


7E C 2 04 7E
Flag B Text FCS Flag

Ns=2, Nr=0, P=0
Sơ cấp gửi khung tt 4 tới trạm B;

7E C 2 16 7E
Flag B RR FCS Flag

Ns=3, Nr=0, P=1
Trạm B báo nhận tất cả các khung;

7E C 2 91 7E

Nr=4, F=1

Flag B DISC(Text) FCS Flag

Sơ cấp gửi lệnh disconnect tới trạm

7E C 2 53 7E

B đồng thời gửi theo một bản tin

Flag B FRMR DISC -- -- FCS Flag

Trạm B trả lời với khung FRMR,

7E C 2 97 53 80 02 7E

DISC là trường ĐK của lệnh sai
80 Nr=4, Ns=0 :số đếm hiện thời của trạm B
02: x=1: Bản văn không được phép

Flag B DISC FCS Flag

Sơ cấp gửi lệnh disconnect tới trạm B

7E C 2 53 7E
Flag B UA FCS Flag

Trạm B trả lời với lệnh UA;

7E C 2 73 7E
d. Trường thông tin (Information field)
Trường thông tin xuất hiện trong khung I , đôi khi trong khung U. Trường thông tin có thể chứa
một số bit bất kỳ là bao nhiêu, chiều dài của nó không xác định nhưng thường là bội của 8.

e. Trường kiểm tra khung (Frame check sequence field, FCS)
Trường kiểm tra khung FCS chứa nội dung chỉ phương pháp thực hiện việc kiểm tra. FCS thông
dụng trong SDLC là loại 16 bít kiểm tra độ dư thừa theo chu kỳ (CRC) do CCITT thiết lập
(CRC-16).

2.3: Vận hành

Page 21


Vận hành của SDLC bao gồm việc trao đổi các khung I, khung S và khung U giữa trạm sơ và thứ
cấp hay giữa hai trạm sơ cấp.
Ngoài các lệnh đề cập ở trên, ta lưu ý thêm vài chi tiết sau:
- Bản văn báo bỏ: đó là bản văn chứa từ 7 đến 14 số 1 liên tiếp (bit nhồi không được thêm vào
cho đoạn văn bản này), ở máy thu, sau khi nhận được Flag, nếu gặp liên tiếp từ 7 đến 14 số 1 thì
hiểu rằng không phải quan tâm tới tất cả những gì nhận được cho đến lúc đó. Xung đồng bộ vẫn
được duy trì khi nhận được bản văn báo bỏ. Điều kiện bỏ cũng dùng để kết thúc một khung và
bắt đầu cho khung khác ưu tiên hơn.
- Trạng thái nghỉ: Hệ thống vẫn vận hành nhưng không có một khung thông tin hay
điều khiển được phát đi thì hệ thống vào trạng thái nghỉ, lúc này máy thu nhận được liên tiếp ít
nhất 15 bit 1.
- Mã dùng trong SDLC:
Để đảm bảo máy thu duy trì được đồng bộ phải có một sự thay đổi thường xuyên ở dòng dữ liệu
tới. Do đã thực hiện biện pháp nhồi bit nên không bao giờ có quá 5 bit 1 liên tiếp vậy chỉ còn
trường hợp một loạt bit 0 liên tiếp có thể xảy ra. Để giải quyết trường hợp này, người ta dùng loại
mã non-return-to-zero inverted (NRZI) cho dữ liệu trong SDLC . Tính chất của loại mã này là
Không có sự thay đổi mức tín hiệu khi gặp bit 1 và mức tín hiệu bị đảo khi gặp bit 0.
- Các bước tiến hành để chuẩn bị phát một bản tin:
* Tạo bản văn và trường điều khiển: Control field Text
* Thêm địa chỉ vào: Address Control field Text
* Tạo khung FCS: Address Control field Text FCS
* Thực hiện nhồi bit: Bit nhồi được thực hiện cho khung thông tin kể từ địa chỉ và
khung FCS.
* Thêm các cờ ở đầu và cuối bản tin.
Lưu ý là bit nhồi thực hiện sau khi tính toán cho khung FCS nên trong khung FCS cũng có thể
có bit nhồi và ở máy thu phải loại bit nhồi trước khi dùng thuật toán kiểm tra lỗi.
Dưới đây thêm vài ví dụ về các lệnh trong vận hành của SDLC (không ghi lại mã)
A địa chỉ trạm thứ cấp
C/R Lệnh hỏi hoặc lời đáp

Page 22


Khoảng trống dùng cho số Ns, có thể thêm dấu ( ) vào nếu cần
P/F Poll hoặc Final bit (P = On P = Off, tương tự cho F)
(0) số Nr (nếu cần)

1/ Trạm thứ cấp được nối vào đường dây và trao đổi khung I, U
B , RR - P(0) →

A Polls B
← B , RIM - F

B , SIM - P →

A Sets B to initialization mode
← B , UA - F



B Request Initialization

B Acknowledges
B is brought online through system

procedures when initialization complete

B , SNRM - P →

A Set B 's response mode.Nr and Ns
counts are reset to 0
← B , UA – F

B Acknowledges

B , RR - P(0) →

A Polls B for transmission

B , I(0) P(0) →

Duplex exchange of numbered I - Frame
← B , I(0) F(0)

B , I(1) P(0) →
B , I(2) P(0) →

A Sends frame 1
A Sends frame 2. B confirms frame 0-1
← B , I(1) F(2)

B , I(3) P(1) →

and sends frame 1

A confirms frame 0 and sends frame 3
← B , I(2) F(3) B confirms frame 2 and sends frame 2

B , RR - P(3) →

A confirms frame 1-2 and Poll B
← B , RR - F(4) B confirms frame 3 ( B remains in

NRM)
Page 23


2/ Trạm thứ cấp bận
B , I(4) P(3) →

A sends numbered I - Frames

B , I(5) P(3) →
B , I(6) P(3) →
B , I(7) P(3) →
B , I(0) P(3) →
← B , RNR - F(0)
B , RR - P(3) →
← B , RR - F(0)

A Polls B
B becomes busy, but confirms frame 4-7
A asks if B is still busy
B can receive again and expects frame 0

B , I(0) P(3) →

A sends frame 0 again

B , I(1) P(3) →

A continues with frame 1

B , I(2) P(3) →

A sends frame 2 and poll B(gửi thăm dò)

← B , RR - F(3)

B confirms frame 0 - 2 (B remains in NRM)

3/ Trạm sơ cấp bận
B , SNRM - P →

A sets B 's response mode and reset the Nr
and Ns counts to 0

← B , UA - F
B , RR - P(0) →
← B , I(0) F (0)

B Acknowledges
A Polls B
B sends numbered I - frame

← B , I(1) F(0)
← B , I(2) F (0)
← B , I(3) F(0)
B , RNR - P(3)→

A becomes busy, but confirms frame 0 - 2
Page 24


← B , RR - F(0)

B stops sending

B , RR - P(3) →

A Polls B

← B , I(3) F(0)

B retransmits frame 3

← B , I(4) F(0)

B sends frame 4

(CRC error)

A has a CRC error on frame 4

B , RR - P(4) →

A Polls B, confirms frame 3

← B , I(4) F(0)

B sends frame 4 again

B , RR - P(5) →

A confirms frame 4 (B remains in NRM)

4/ Lệnh không có giá trị
B ,XXX- P →

A sends frame with an undefined C field.
← B , FRMR - F

B rejects the frame
Higher level at A processes the status
reported by B in FRMR response.

B ,SNRM - P →

A resets B 's error condition
Nr and Ns counts are reset to 0.

← B , UA - F

B acknowledges (B remains in NRM)

5/ Số thứ tự sai trong trao đổi song công
B , RR - P(0) →
← B , I(0) F(0)

A polls B for transmission
B sends numbered I- frame

B , I(0) P(0) →
← B , I(1) F(0)

Duplex exchange of numbered I - Frame

← B , I(2) F (0)
(CRC error) B receives frame 0 with CRC error
Page 25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×