第2章数据通信技术数据通信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0、1比特序列的过程。表2-1ASCII码表(部分)例如，英文单词NETWORK（大写）的ASCII码编码的二进制比特序列（不考虑校验位）应该是：1001110100010110101001010111100111110100l01001011数据通信的任务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。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模拟信号（analogsignal），信号电平是连续变化的，其波形如图2-1（a）所示。计算机所产生的电信号是用两种不同的电平表示0、1比特序列的电压脉冲信号，这种电信号称为数字信号（digitalsignal）。数字信号的波形如图2-1（b）所示。图2-1模拟信号与数字信号在通信系统中，利用电信号把数据从一个点传到另一个点。模拟信号是一种连续变化的电磁波，这种电磁波可以按照不同频率在各种介质上传输；数字信号是一系列的电压脉冲，用恒定的正电压来表示二进制1，用恒定的负电压来表示二进制0。为什么要进行数字化？（1）抗干扰、抗噪声性能好；（2）差错可控；（3）易加密。数据在计算机中是以离散的二进制数字信号表示的，但在数据通信过程中，它是以数字信号方式表示，还是以模拟信号方式表示，主要取决于选用的通信信道所允许传输的信号类型。如果通信信道不允许直接传输计算机所产生的数字信号，那么就需要在发送端将数字信号变换成模拟信号，在接收端再将模拟信号还原成数字信号。1、调制解调2、波形变换2.2.3数字通信方式图2-2（a）串行通信图2-2（b）并行通信2、单工、半双工与全双工通信（2）半双工通信——在半双工通信方式中，信号可以双向传送，但必须是交替进行，一个时间只能向一个方向传送。如图2-3（b）所示。（3）全双工通信——信号可以同时双向传送。如图2-3（c）所示。实际上，在这种方式下实现的同时双向数据传输是以在硬件上增加一条数据传输线路为代价的，而不是通过开关的切换来实现的。由于串行传输是以位为单位在一条信道上按时间顺序逐位传输的，这就意味着发送端按位发送，接收端按时间顺序逐位接收，并且还要对所传输的数据加以区分和确认。所以，通信双方要采取同步措施，尤其对远距离的串行通信这更为重要。实现字符或数据块之间在起止时间上同步的常用方法有同步传输和异步传输两种。同步传输与异步传输的引入是为了解决串行数据传输中通信双方的码组或字符的同步问题。实现位同步的方法有：②字符同步（charactersynchronous）字符同步方法的种类：●同步式(synchronous)——采用同步方式进行数据传输就叫做同步传输(synchronoustransmission),将字符组织成组，以组为单位连续传送。（2）异步传输在异步传输方式中，字符是数据传输单位。当采用这种方式传输数据时，字符既可以一个一个地连续发送，也可以随机地进行单独发送，因此接收端无法通过计时方式对字符传输的起始时刻加以预测。可是在这种传输方式下一个字符的传输一旦开始，那么组成这个字符的各个数据位将被连续发送，并且每个数据位所持续的时间是相等的。接收端可以根据这个特点与数据发送端保持同步，以便正确恢复数据。也就是说，在异步传输过程中发送端和接收端在数据位这个级别上仍是保持同步的，而在字符这个级别收发双方则不必进行同步。电平与二进制0对应的电平相同。接收端通过检测信号电平发生的跳转来判断新字符的到达，从而与发送端取得同步。同样，为了通知接收端目前一个字符已传输结束，在字符代码的最后将附加一个停止位。这个停止位的长度可以是1、1.5或2位，其信号电平与二进制1对应的电平相同。图2-5描述了异步通信的数据格式，其中停止位的长度是2位。值得一提的是，字符代码的长度取决于所采用的编码方案。例如，ASCII编码中每个字符的代码长度是7位，EBCDIC编码中每个字符的代码长度8位。有时为了提高数据传输的可靠性，也可以在字符代码和停止位间设置一个校验位。图2-5异步串行通信的数据格式这种方式不易造成时钟误差的积累，对时钟精度要求不高，且不需要传输专门的时钟控制信息，实现简单。但由于异步方式每传输一个字符就要添加起始位和停止位，并且字符与字符之间夹有不定长度的时间间隙，所以其数据传输效率较低，常在低速数据传输系统中使用。异步传输和同步传输的区别：4、异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。2.3传输介质及主要特性1、有线通信方式的传输介质●双绞线●同轴电缆●光纤电缆2.3.2双绞线的主要特性局域网中所使用的双绞线分为两类：图2-6双绞线结构示意图计算机网络综合布线一般使用3、4、5类线。各类电缆以其具有的性能完成不同的工作