計算機串口數據光纖傳輸實驗
一 實驗目的
????? 1 了解計算機串口(RS232)接口信號
????? 2? 實現兩臺主機之間的串口數據的光纖傳輸
二 實驗原理及框圖
????? 隨著計算機網絡的迅速發展,數據傳輸的業務量已經接近于傳統的語音與圖像傳輸。計算機是該網絡中一種重要的信息終端,每臺主機都通過各種接口與外界進行信息的交流。計算機對外的接口中按照傳輸方式來分,不外乎串行通信接口和并行通信接口兩種。串行通信是在單根導線上將二進制數一位一位地順序傳送。它與并行通信相比,雖然速度低,但對遠距離傳送來說,可節省大量的線路成本。如串口(RS232)、網絡接口(RJ45)和通用串行總線(USB)等都是采用串行通信方式的接口。串行通信適合遠距離數據傳輸,如果能將接口信號引上光路,那么可以進一步增大傳輸的距離。本實驗系統中將實現RS232接口轉光接口的實驗。
??? 為了使兩個計算機之間的通信電路都是數字傳輸,下面介紹一種使計算機中串口信號直接上光纖,從而進行遠距離數字基帶傳輸的具體實現方案。如圖16.1所示,圖中各信號含義為:
TXD,RXD:分別為發送數據和接收數據線。TXD即是計算機/終端的輸出,又是調制解調器MODEM的輸入;對RXD而言,則正好相反。
RTS,CTS:其中RTS為請求發送,而CTS為清除發送,它們涉及半雙工通信。當有字符發送時,終端用RTS信號通知MODEM,當MODEM可以接收DTE的數據而向傳輸線發送時就用CTS信號應答終端,此時發送才可開始。當進行全雙工通信時,RTS和CTS線應保持恒定的接通電平。
DTR:數據終端準備好。通常當終端/計算機一加電,該信號就有效,表明終端/計算機可用。
DSR:數據(通信)裝置準備好。通常表示調制解調器MODEM已連到通信線路上,而且不是處于測試方式或斷開狀態。
DCD:載波檢測。當遠程調制解調器接收到正確的載波信號時,調制解調器向DTE發信號。DTE和MODEM在傳送數據之前需要先收到DCD信號,在傳輸過程中DCD信號也應保持接通不變。
由于串口輸出信號為RS232電平,而進入光發送模塊所需的電平為TTL,因此需要進行電平轉換。本方案采用的電平轉換器件是MAX232CPE,它既可以用于將TTL電平轉換成RS232電平,又可以用于將RS232電平轉換成TTL電平。經過電平轉換后的信號可以直接由光發送模塊送上光路。串口中,TXD和RXD是分開的,即采用單工傳送方式,所以本方案中,用兩對光收發模塊來實現主機與終端間串行數據的傳輸。對于其它與建立連接有關的狀態信號,則采用本端環回的措施以“欺騙”主機或外設:連接已經建立。
三 實驗步驟
Ⅰ型:
1 搭建電路
① 分別將串行接口電路及數字光收發模塊的電源(VCC)、地(GND)連接好。
???? ② 用連接線將兩臺計算機和實驗平臺上的XS501和XS502連接好。
???? ③ 用連接線連接TK502與TK601,TK615與TK617,TK619與TK621,TK623與TK503;TK504與TK501,將開關KS601置數字光源驅動選通狀態(即抬起狀態)。
2 打開兩臺計算機中的串口通信程序相互發送數據,調節可變電阻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? RP601、RP607、RP608、RP605、RP606,至兩接收窗口中接收到數據(注意TP612、TP613處的直流電位應該在1.6-1.8V附近)。
???? 3 測試數據
???? ① 在串口通信程序發送窗口(甲)中輸入一串字符,調節可變電阻RP608的同時觀察對方接收情況。
???? ② 改變數據發送速率觀察數據接收情況,思考發生誤碼的原因。
Ⅱ型:
1 搭建電路
① 分別將串行接口電路及數字光收發模塊(甲、乙)的電源(VCC)、地(GND)連接好。
???? ② 用連接線將兩臺計算機和實驗平臺上的XS501和XS502連接好。
?????????? ③ 用連接線連接TK502與TK601,TK615與TK617,TK619與TK621,TK623與TK503;TK504與TK612,TK613與TK501,將開關KS601置數字光源驅動選通狀態(即抬起狀態)。
2 打開兩臺計算機中的串口通信程序相互發送數據,調節可變電阻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? RP601、RP607、RP608、RP605、RP606,至兩接收窗口中接收到數據(注意TP612、TP613的直流電位應該在1.6-1.8V附近)。
???? 3 測試數據
???? ① 在串口通信程序發送窗口(甲)中輸入一串字符,調節可變電阻的同時觀察對方接收情況。
???? ② 改變數據發送速率觀察數據接收情況,思考發生誤碼的原因。
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