NG II: TÌM HI U V M NG TRUY N THÔNG Ề Ạ
Ể
Ề
ƯƠ
CH CÔNG NGHI PỆ
2.1M ng truy n thông công nghi p là gì? ạ ề
ề ệ ệ
ỉ ạ ề
ệ ể
ệ
ở ả ế ứ ế ị ộ c s d ng đ ghép n i các thi ượ ử ụ ề ề
ệ ố ệ nhi u m c khác nhau, t ừ ể
ầ ệ ề ể ấ
ệ ố ự ễ ề ậ ủ ạ
ấ ệ ạ ạ
ể
ồ ễ
ỹ ơ ấ ề
ề
ư ế ồ
ề ạ
ệ i và thi ấ ả ơ ở ng ph c t p h n nhi u so v i m ng công nghi p. ớ ề ồ ườ ủ ạ
ả ủ ế ả ầ
ng c a m ng công nghi p thu n túy là các thi ườ ậ ả ế ị ả ế ệ ổ ạ ủ ầ
ố ượ ạ
ữ ệ ấ ộ ạ ề ạ
ệ ủ t c a các ở ặ ườ ự ạ ể
ấ ệ ớ ư ạ ể
ề ữ ệ ư ậ ặ ố
ề ạ ợ
ề ể ề ấ ả
ệ ng h p, m ng máy tính s d ng trong công nghi p ử ụ ấ các c p đi u khi n giám sát, đi u hành s n xu t ạ ườ c coi là m t ph n( ầ ở ộ ả ệ
ủ ộ ự ầ ả ờ
ậ ề ủ
ươ ng ệ ng công nghi p c a m ng truy n thông công nghi p ng, trong khi đó m ng máy ạ ớ
ề ộ ả
ả ộ ể ạ ỏ
ệ M ng truy n thông công nghi p hay m ng công nghi p hay m ng công ạ ạ nghi p là m t khái ni m chung ch các h th ng thông s , truy n bít n i ố ố ệ ố ệ ệ ố t b công nghi p. Các h th ng ti p, đ ệ ế ị ế ế m ng truy n thông công nghi p ph bi n hi n nay cho phép liên k t ạ ế ổ t b quan sát, máy tính các c m bi n, thi m ng ạ đi u khi n giám sát và các máy tính c p đi u hành xí nghi p, qu n lý công ả ề ấ ề ty. Đ th y rõ đ c p c a lĩnh v c truy n thông công nghi p, ta c n phân ề ơ ở ỹ t v i các h th ng m ng vi n thông và m ng máy tính. V c s k bi ệ ớ thu t, m ng công nghi p và các h th ng m ng vi n thông có r t nhi u ề ễ ạ ệ ố ậ ng đ ng, tuy nhiên có nh ng đi m khác bi t sau: đi m t ươ ệ ữ ể ng thành viên tham gia + M ng vi n thông có ph m vi đ a lý và s l ố ượ ạ ạ ị l n h n r t nhi u, nên các yêu c u k thu t ( c u trúc m ng, t c đ ộ ố ạ ấ ậ ầ ớ ươ truy n thông, tính năng th i gian th c …) r t khác, cũng nh các ph ng ự ờ i d i r ng) d i c s , đi u bi n, d n kênh, pháp truy n thông( truy n t ề ả ả ộ ề chuy n m ch,..) th ứ ạ ạ ơ ể ế ị + Đ i t ng c a m ng vi n thông bao g m c con ng t b ễ ố ượ ạ i đóng vai trò ch y u. Vì v y các d ng k thu t, trong đó cong ng ườ ậ ỹ thông tin c n trao đ i bao g m c ti ng nói, hình nh, văn b n và d li u. ư ệ ồ Đ i t ệ t b công nghi p nên d ng thông tin quan tâm duy nh t là d li u. M ng truy n thông công nghi p th c ch t là m t d ng đ c bi m ng máy tính, có th so sánh v i m ng máy tính thông th ng đi m gi ng nhau và khác nhau nh sau: ố + K thu t truy n thông s hay truy n d li u là đ c tr ng chung c a ủ ề ỹ 2 lĩnh v cự + Trong nhi u tr đ ượ và qu n lý công ty) trong mô hình phân cáp c a m ng công nghi p. + Yêu c u v tính năng th i gian th c, đ tin c y và kh năng t ề thích trong môi tr ạ ệ ườ cao h n so v i m t m ng máy tính thông th ộ ơ ườ ạ ng yêu c u cao h n v đ b o m t, tính th ậ ơ ầ ườ ư + M ng máy tính có ph m vi tr i r ng r t khác nhau có th nh nh ạ m ng Lan cho m t nóm vài máy tính ho c l n nh m ng Internet. Trong ấ ặ ớ ư ạ ạ ộ
ợ ạ ườ ề ị
ng h p m ng máy tính gián ti p s d ng d ch v truy n d ế ạ ử ụ ế
ệ ụ ễ ệ ố ng có tính ch t đ c l p, ph m vi ho t đ ng t ườ ạ ộ ươ ạ
ố ớ ệ ố ề ệ ệ ở
các c p d ấ ơ ệ t là ự ặ ả ự ờ
ữ nhi u tr ề li u c a m ng vi n thông. Trong khi đó, cho đ n nay các h th ng m ng ạ ệ ủ công nghi p th ố ng đ i ấ ộ ậ h p.ẹ i Đ i v i h th ng truy n thông công nghi p, đ c bi ướ thì các yêu c u v tính năng th i gian th c, kh năng th c hi n đ n gi n, ả ầ giá thành h l ầ
2.1.2 Vai trò c a m ng truy n thông công nghi p ề i đ ạ ạ ượ ặ ủ ệ
ộ
c đ t ra hàng đ u. ạ ề ổ i pháp t ự ộ ấ ộ ộ ề
ố ế ị ả ấ ứ ộ ế ố ớ ả ữ ế ấ
ệ ố ầ
ổ ả ể ể ả
ố ợ ơ ề ự ạ ề ể
ể ệ ậ ế ộ ề ượ ể ể ố
t b , trao đ i thông tin là m t trong nh ng v n đ c b n ề ơ ả Ghép n i thi ữ ầ đ ng hóa nào. M t b đi u khi n c n trong b t c m t gi ể ộ ề c k t n i v i c m bi n và c c u ch p hành. Gi a các h đi u đ ơ ấ ượ khi n trong h th ng đi u khi n phân tán cũng c n trao đ i thông tin ể ấ Ở v i nhau đ ph i h p th c hi n đi u khi n c quá trình s n xu t. ề ớ m t c p cao h n, các tr m v n hành trong trung tâm đi u khi n cũng ộ ấ c n đ c ghép n i và giao ti p v i các b đi u khi n đ theo dõi, ớ ầ giám sát toàn b quá trình s n xu t và h th ng đi u khi n. ệ ố ề ể ả ấ ộ
ố ạ
ng đ ặ ệ ử ụ ố ạ
ữ ổ ể ề ề ể ể ườ ệ t b công nghi p
t b công nghi p. ệ
ể i ích sau: ấ ế t ki m dây n i và công thi ố ế ị t k , l p đ t h th ng tr nên d ặ ệ ố ữ ế ế ắ ế ở
ủ ậ ộ
ở ủ ệ ố ộ ộ
i hóa vi c tham s hóa chu n đoán, đ nh v ệ ơ ố ị ị
ứ ụ
ng, đi u khi n giám sát ho c chu n đoán l Hình 1.1 N i dây truy n thông(a) và n i m ng công ngi p(b) ệ t là bus tr S d ng m ng truy n thông công nghi p, đ c bi ệ thay th cách n i đi m-đi m c đi n gi a các thi ố ế ế ị i nh ng l mang l ợ ữ ạ + Đ n gi n hóa c u trúc liên k t gi a các thi ả ơ + Ti ệ ế dàng h n.ơ + Nâng cao đ tin c y và đ chính xác c a thông tin. + Nâng cao đ linh ho t, tính năng m c a h th ng. ạ + Đ n gi n hóa, ti n l ẩ ệ ợ ả t b . i, s c c a các thi l ế ị ỗ ự ố ủ ệ + M ra nhi u ch c năng và kh năng ng d ng m i c a h ớ ủ ứ ề ở ị th ng: Đi u khi n phân tán, đi u khi n phân tán v i các thi t b ề ớ ế ề xa qua Internet, tr ặ ề ả ể ẩ ố ườ i t ỗ ừ ể ể
ớ ể
ề tích h p thông tin c a h th ng đi u khi n giám sát v i thông tin đi u ề hành s n xu t và qu n lý công ty. ấ
ạ ệ ề
ng pháp truy n bít song song ( ủ ệ ố ả i c a m ng truy n thông công nghi p ề ả ủ i song song ề ả ề ượ
ữ ệ
hình 1.2) đ ỉ ị i ph thu c vào s kênh d n, hay cũng chính là đ ể ẫ ố ộ
ụ ụ ờ ấ ậ ồ
ề ồ ở ơ ả ữ ế ề
d n đ n ph m vi ng d ng c a các ph ứ ủ ế ạ
kho ng cách nh , có yêu c u r t cao v t c đ truy n. ợ ả 2.2 Ch đ truy n t ế ộ 2.2.1 Ch đ truy n t ế ộ c dùng ph bi n Ph ổ ế ươ trong các bus n i b c a máy tính nh bus đ a ch , bus d li u và bus đi u ề ộ ộ ủ ư ộ khi n. T c đ truy n t ề ả ố ộ r ng c a bus song song, ví d 8 bit, 6 bit, 32 bit hay 64 bit. Chính vì nhi u ề ủ ộ ệ c truy n đi đ ng th i, v n đ đ ng b hóa và n i nh n tín hi u bus đ ề ượ ộ i quy t. Đi u này gây tr ng i l n khi kho ng cách gi a các c gi ph i đ ạ ớ ả ả ượ ng truy n thông tăng lên. Ngoài ra giá thành cho các bus song song đ i t ề ố ượ cũng là m t y u t ng pháp này ộ ế ố ẫ ch h n ch ế ở ươ ề ố ộ ụ ầ ấ ỉ ạ ề ả ỏ
Hình 1.2 truy n bit song song ề
2.2.2 Truy n bit n i ti p ề
ng pháp truy n bit n i ti p, t ng b c đ ướ ượ ươ ộ c chuy n đi m t ể
qua m t đ ố ế ề ố ế ng truy n duy nh t( V i ph ớ cách tu n t ầ ự ộ ườ ề ừ ấ hình 1.3).
Hình 1.3) truy n bít n i ti p ố ế ề
ố ộ ư ế ị ạ ệ ạ ơ
ạ ủ ự ề ữ ệ
ươ
ụ ế ố ệ ệ
ử ử
i d ồ ạ ướ ạ ề
ả t b đó dù t n t ế ị ử
ề ọ ộ
hình 1.4 ả i đ n gi n, Tuy t c đ bít vì th b h n ch , nh ng cách th c hi n l ế đ tin c y c a d li u cao. T t c các m ng truy n thông công nghi p ệ ấ ả ậ ộ đ u s d ng ph ng pháp try n này. ề ử ụ ề ế ị ỹ M t m ng try n thông công nghi p có nhi m v k t n i các thi t b k ề ạ ộ ữ ệ thu t có kh năng x lý thông tin hay nói cách khác là x lý d li u. ậ i d ng này hay d ng khác cũng đ u là Nh ng thi ữ ậ nh ng máy tính, có b vi x lý và h th ng bus n i b song song. Vì v y, ệ ố ộ ữ đ có th dùng ph ể ng pháp truy n n i ti p, ta c n tr n các b chuy n ươ ể ể đ i gi a bus song song và n i ti p, nh đ ổ ạ ộ ộ ầ c minh h a trên ọ ố ế ư ượ ố ế ữ
ố ế ề ắ
Hình 1.4 Nguyên t c truy n bít n i ti p
2.3 C u trúc m ng- Topology
t c các thành viên c a m ng đ u đ ạ ề ủ ấ ả ố ự c n i tr c ượ
ế
ng d n chung. ấ
ạ ượ
ự hình 1.5). Hai c u hình đ u cũng đ ấ ầ ườ ng th ng, b i hai đ u đ ở ầ ề ườ
ế ệ ẫ
t ki m dây d n, l p đ t d dàng, d th c hi n. Tr ặ ễ ạ ệ ạ ộ ễ ự ẫ ữ ệ ạ
ấ ạ 2.3.1C u trúc bus ấ Trong c u trúc này t ấ ti p v i m t đ ẫ ộ ườ ớ Có ba ki u c u hình trong bus: daisy-chain và trunk-line/drop-line và ể m ch vòng không tích c c ( ế c x p vào ki u c u trúc đ ng truy n không khép kín. ẳ ể ấ u đi m: Ư ể ườ + Ti ng ắ h p m t tr m không làm vi c thì nh ng tr m khác v n ho t đ ng bình ợ th ườ Nh ố ng. ượ c đi m: ể
ộ ỏ ẫ
ộ ờ ươ ệ
ng d n đòi h i m t ph ể ng hay truy nh p bus. ươ
ệ
ộ t c các tr m và theo m t ng pháp ượ ạ ệ ươ ự
ừ ủ ạ
ề ạ ả ả
ộ
i đa.
ắ ợ
ạ ạ ộ ị ỏ ừ ủ ẫ
+ Vi c dùng chung m t đ ng pháp ộ ườ ệ phân chia th i gian s d ng thích h p đ tránh xung đ t tín hi u g i là ử ụ ọ ợ ng pháp truy nh p môi tr ph ườ ậ ậ + M t tín hi u g i đi có th t i t ử ộ ể ớ ấ ả không th ki m soát đ trình t c, vì v y ph i th c hi n ph ể ể ả ậ ự đ a ch (logic) theo ki u th công cho t ng tr m ể ỉ ị + T t c các tr m đ u có kh năng phát và ph i luôn “nghe” ấ ả đ ng d n đ phát hi n ra m t thông tin có ph i g i cho mình hay không, ệ ẫ ể ườ ả ử t k sao cho đ t nên ph i đ c thi i v i s tr m t ế ế ả ượ ủ ả ớ ố ạ ố + Chi u dài dây d n t ng đ i dài. ề ẫ ươ ố ng h p dây d n b đ t ho c do ng n m ch trong ph n + Tr ầ ị ứ ườ ặ ẫ k t n i bus c a m t tram b h ng đ u d n đ n ng ng ho t đ ng c a c ủ ả ế ề ộ ế ố h th ng. ệ ố
ấ
ấ ự
t k sao cho các thành viên trong m ng đ ấ ế ế ượ
ượ c trong m t m ch vòng ầ ự ộ ạ ạ ộ
Hình 1.5 Các c u trúc d ng bus. ạ 2.3.2 C u trúc m ch vòng ( tích c c) ạ c thi C u trúc vòng đ n i tù đi m này đ n đi m kia m t cách tu n t ể ế ể ố khép kín. u đi m: Ư ể
ỗ ấ ộ ộ
ớ ạ ớ ừ ả ạ ỗ
ự ệ ậ ừ ộ
ư ề ế ạ ẳ
cách ự ố Hình 1.6 mô t ả ộ i m t ng dây (a) và s c t ự ố ạ ả ị ị ng h p s c do đ ườ ự ố ả i quy t trong tr ườ ế
ể + M i nút là m t b khu ch đ i cho nên c u trúc vòng có th ế th c hi n v i kho ng cách và s tr m l n. M i tr m v a có kh năng ả ố ạ nh n v a phát tín hi u cùng m t lúc. ệ ể + Các tr m bình đ ng nh nhau n u không có đi u khi n trung tâm. + Kh năng xác đ nh v trí x y ra s c . gi ợ ả tr m (b). ạ
i tr m 3 ự ố ườ ấ ự ố ạ ạ
a) By-pass s c đ Hình 1.6 X lý s c trong m ch vòng đúp ng dây gi a 1 và 2 b) Đ u tăt do s c t ạ ữ ự ố ử
ấ
2.3.3 C u trúc hình sao ộ ấ
ọ
ộ ạ ể ượ ế ố ớ
ấ ả ự ế ể ề ậ
c đi m: ể
ạ t toàn b các ho t ộ ẽ ệ
ề
C u trúc hình sao là m t c u trúc m ng có m t tr m trung tâm quan ạ ấ ề t c các nút khác, nút này s đi u khi n ho t đ ng truy n tr ng h n t ạ ộ ẽ ề ơ ấ ả c k t n i gián ti p v i nhau thông c a toàn m ng. Các thành viên khác đ ế ạ ủ qua tr m trung tâm. ạ u đi m: T t c các thành viên có th truy n và tr c ti p nh n tin Ư ể v i nhau. ớ Nh ượ + S c tr m trung tâm s làm tê li ự ố ở ạ đ ng truy n thông trong m ng. ạ ộ + T n dây d n. ẫ ố
Hình 1.7 C u trúc hình sao ấ
ấ
2.3.4 C u trúc hình cây ấ ấ ự ơ ả
ộ ấ ạ ề ự ấ ấ
ẳ ặ ọ
ộ C u trúc hình cây th c ch t không ph i là m t c u trúc c b n. M t m ng có c u trúc cây chính là s liên k t c a nhi u m ng con có c u trúc ạ đ ư ư hình 1.8 minh h a. Đ c tr ng ạ ườ c a c u trúc cây là s phân c p đ ủ ấ ả ế ủ ng th ng, m ch vòng ho c hình sao nh ng d n. ẫ ặ ấ ườ ự
ấ
ế ứ
ớ ớ ộ ứ ỉ ụ
ố ế ế ế ệ ố ề
ẵ ề ụ ị
ế ệ ố ệ
ứ c chia thành b y l p, t ươ ả ớ ị ớ
ỗ ớ ặ ứ ầ ề ầ
ể ụ ủ ự ị ệ ị
Hình 1.8 C u trúc hình cây 3. Ki n th c giao th c OSI OSI ch là m t mô hình ki n trúc phân l p v i m c đích ph c v vi c ụ ụ ệ ả s p x p và đ i chi u các h th ng truy n thông có s n, trong đó có c ắ vi c so sánh, đ i chi u các giao th c và d ch v truy n thông, cũng nh ư ứ ố ệ c s cho vi c các h th ng m i ớ ơ ở Theo mô hình OSI, ch c năng hay d ch v c a h th ng truy n thông ề ụ ủ ệ ố ng ng v i m i l p d ch v là m t l p giao đ ộ ớ ượ ụ ị th c. Các l p này có th do ph n c ng ho c ph n m m th c hi n. M i ỗ ệ ứ ứ ụ ở ộ m t l p trên th c hi n d ch v c a mình trên c s s d ng các d ch v ớ l p phía d ứ ớ ơ ở ử ụ i và theo đúng giao th c qui đ nh chung. ị ớ ự ướ
ớ ế ả ố
ệ , đ i chi u các ầ t k các thành ph n
ạ
ư ả ả
ng tác gi a các h th ng truy n thông, các thi ế ạ ệ ố ả ề ế ị ữ
ệ ữ ơ
ỗ ớ ớ ứ ứ ớ ộ
ượ c ế ng ng v i m i l p là m t ch c năng khác ươ ụ hình 1.9. T ị ứ ư Vi c phân l p không nh ng có ý nghĩa trong vi c mô t ệ ữ ệ h th ng truy n thông, mà còn giúp ích cho vi c thi ế ế ề ệ ố giao di n m ng. ệ Mô hình qui chi u t o ra c s , nh ng không đ m b o kh năng ơ ở t t b truy n thông khác ề ươ nhau. Các l p mô hình quy chi u OSI và quan h gi a chúng v i nhau đ minh h a trên ọ nhau đ c tr ng cho các d nh v và giao th c. ặ
ườ
ệ ữ ớ
ế
Đ ng đi c a d li u ủ ữ ệ Quan h giao ti p logic gi a các l p ế Hình 1.9 Mô hình qui chi u ISO/OSI ụ ớ ứ
ớ
ấ ấ ứ ơ ở
ụ
ớ
ẩ ễ ệ ề ề ng trình ng d ng ứ ễ ữ ệ ủ ớ ạ ằ
ả ể ụ ộ ủ ừ ể ề ử ụ ữ ệ
ng pháp bi u di n d li u khác nhau. ố ữ ệ ự ễ ữ ệ
ễ ươ
ố ề ế ể ể ứ
ồ ả ụ ệ ạ ặ
ố ế ứ ứ ữ
ụ ấ ữ ố ố ụ
ữ ể ồ
ụ ệ ậ ớ
ấ ứ ệ ộ
ề ệ
ả ệ
ụ ụ ể ủ ớ ề ể ạ ử ụ ả
ặ ị ố
L p ng d ng L p ng d ng là l p trên cùng trong mô hinh OSI, có ch c năng cung ụ ớ ứ ứ c p các d ch v cao c p (trên c s giao th c cao c p) cho ng ườ ử ụ i s d ng ị ụ ấ và các ch ươ L p bi u di n d li u ể Ch c năng c a l p bi u di n d li u khác nhau v cú pháp thành m t ộ ữ ệ ứ ể ể d ng chu n, nh m t o đi u ki n cho các đ i tác truy n thông có th hi u ạ c nhau dù chúng s d ng các d ng d li u khác nhau. Nói m t cách đ ộ ạ ượ khác, l p bi u di n d li u gi ớ ứ i phóng s ph thu c c a t ng l p ng ớ d ng vào các ph ể ụ L p ki m soát ể ớ ữ L p ki m soát có ch c năng ki m soát m i liên k t truy n thông gi a ớ ng trình ng d ng, bao g m các vi c t o l p, qu n lý và k t thúc các ch ế ươ ươ các đ ng n i gi a các ng d ng đ i tác. M i liên k t gi a các ch ng ườ ố trình ng d ng mang tính ch t logic: thông qua m t kh i liên k t v t ế ậ ộ ứ ề i song song nhi u lý( gi a hai tr m, gi a hei nút m ng) có th t n t ạ ạ ạ ữ ng n i logic. đ ườ ố L p v n chuy n ể ớ ậ ự Ch c năng c a các l p v n chuy n là cung c p d ch v cho vi c th c ị ể ủ ứ hi n v n chuy n d li u gi a các ch ậ ng trình ng d ng m t các tin c y, ụ ữ ậ ươ ể ữ ệ i và đi u khi n l u thông. bao g m c trách nhi m kh c ph c l ể ư ụ ỗ ắ ồ Các nhi m v c th c a l p v n chuy n bao g m: ồ ậ • Qu n lý v tên hình th c cho các tr m s d ng ứ • Đ nh v các đ i tác truy n thông qua tên hình th c và/ ho c đ a ch ị ỉ ứ ề ị • X lý l i và ki m soat dòng thông tin, trong đó có c vi c l p l ỗ ử ủ ệ ả ệ ậ ạ i ầ i d li u khi c n ử ạ ữ ệ ể ế ệ
ồ ữ ệ
• D n kênh các ngu n d li u khác nhau • Đ ng b hóa gi a các tr m đ i tác. ữ ạ ộ ố
ớ
ố ư ườ ệ ạ
ự ụ
ng đi t ộ ủ ệ ớ ạ
quan h liên k t và th c hi n các th tuc g i l ự thi tế ồ ồ L p m ng ạ ậ i u (routing) cho vi c v n L p m ng có trách nhi m tìm đ ớ ệ ươ i phóng s ph thu c c a các l p bên trên vào ph chuy n d li u, gi ng ể ữ ệ ả th c chuy n giao d li u và công ngh chuy n m ch dùng đ k t n i các ể ế ố ể ữ ệ ể ứ h th ng khác. ệ ố L p liên k t d li u ớ ế ữ ệ
ộ ớ ề ế ữ ệ
ể ữ ệ ệ
ẫ ề ớ ế ậ ề ẫ ồ ữ ệ
ệ ứ ườ ả ớ
ớ ậ ề ể ườ ng truy n d n và b o toàn d li u. L p liên k t d ượ ề
ớ ớ ứ
ệ ả
ộ đây m t ề i cùng trong mô hình phân l p ch c năng truy n t b . L p này đ m nhi m toàn b công vi c truy ệ giao di n ổ ả ậ ở
t b và môi tr ộ ạ ằ ộ ạ L p liên k t d li u có trách nhi m truy n d n d li u m t cách tin ệ c y trong qua m i liên k t v t lý, trong đó bao g m vi c đi u khi n vi c ệ ố ậ truy nh p môi tr ế ữ ườ ậ ứ c chia thành hai l p con towng ng v i hai ch c ng đ li u cũng th ớ năng nói trên: L p đi u khi n truy nh p môi tr ể ng và l p đi u khi n ớ logic liên k t.ế L p v t lý ớ ậ L p v t lý là l p d ậ ớ thông c a m t tr m thi d n d li u b ng ph ươ ẫ v t lý gi a m t tr m thi ậ ướ ế ị ớ ng ti n v t lý. Các qui đ nh ệ ế ị ể ị ng try n thông: ề ườ
t v cáu trúc m ng (bus, cây, hình sao…)
ế ề ề ề ẫ
i (d i r ng/d i c s /d i m ng, đ ng b /không ả ơ ở ả ả ộ ạ ộ ồ
ủ ữ ệ ữ • Các chi ti ạ • K thu t truy n d n (RS-485, MBP, truy n cáp quang…) ậ ỹ • Ph ng pháp mã hóa bit (NRZ, manchester, FSK…) ươ • Ch đ truy n t ế ộ ề ả đ ng b ) ộ ồ ố ộ
ắ ắ
ượ ự ế
ằ c minh h a b ng ọ ế t ộ ổ ữ ệ ụ ể
hình 1.10 • Các t c đ truy n cho phép ề • Giao di n c h c (phích c m, gi c c m…) ệ ơ ọ ắ Ti n trình th c hi n giao ti p theo mô hinh OSI đ ế ệ m t ví d trao đ i d li u gi a m t máy tinh đi u khi n và m t thi ề ộ ộ b đo thông minh, nh th hi n trên ị ữ ư ể ệ
Hình 1.10 Ví d giao ti p theo mô hinh OSI ụ ế
ạ ế
ng đ ệ ộ ấ ạ ị ậ ượ ạ
ươ ậ ộ ộ ề ạ
Các mũi tên nét g ch ch m bi u th quan h giao ti p logic gi a các ữ ể l p t ố ự c n i tr c ng thu c hai tr m. L p v t lý thu c tr m a đ ớ ớ ươ ti p v i l p v t lý thu c tr m B qua cáp truy n. ớ ớ ế 4 Truy nh p bus ậ
4.1Đ t v n đ ặ ấ ề
ệ ố ệ ạ
ệ ố ọ ề ệ ố ạ
Trong các h th ng m ng truy n thông công nghi p thì các h th ng có c u trúc d ng bus,hay các h th ng bus đóng vai trò quan tr ng nhat vì ấ nh ng lý do sau. ư
ắ
• Chi phí cho dây d nẫ • D th c hiên l p đ t ặ ễ ự • Linh ho t ạ • Thích h p trong viêc truy n d n trong ph m vi kho ng cách v a và ợ ừ ề ẫ ạ ả
nhỏ
ạ ấ
ể ự
ể ẫ ờ ả ệ ẫ ộ ỉ
ệ ề ậ
ấ ị ỉ ộ
ệ ố ượ
ng t ố ọ ưở ữ
ố ấ ươ ờ
ng pháp truy c p bus. ng d n hay ph Trong m t m ng có c u trúc bus các thành viên ph i chia nhau th i gian ờ ộ ng d n.d tránh s xung đ t v tín hi u gây ra sai l ch v ề s d ng đ ệ ộ ề ườ ử ụ ng d n ch duy nh t m t m i th i đi m trên m t đo n đ thông tin ộ ấ ườ ở ỗ ạ ộ i m t đi n tín đ c truy n đi. Chính vì v y ph i đ c đi u khi n sao cho t ể ề ạ ả ượ ư c thông tin. tín hi u nh t đ nh thì ch m t thành viên trong m ng g i đ ử ượ ạ ng thành viên trong m ng mu n nh n thông tin thì không Còn s l ạ ậ i kh ng chê. M t trong nh ng v n đ quan tr ng hàng đ u nh h ớ ộ ầ ả ề ấ ử ng pháp phân chia th i gian g i ch t luowgj c a h th ng bus là ph ủ thông tin trên đ ươ ệ ố ẫ ườ ậ
ộ ằ ư
ể
ờ
ố ệ ượ
c u truc bus. Ví d cũng xó kh ở ấ ỉ
ệ ủ ộ ể ả ỏ ọ
ề ẫ ấ ậ
ề ơ ả ậ ấ ộ
ộ ớ
ữ ề ơ ả ưở ấ ả ươ
ng khác nhau t ớ ả
L u ý r ng m t s c u trúc không ph i d ng bus v n đè xung đ t tín ấ ả ạ ở ộ ố ấ hi u cũng có th x y ra tuy không hi n nhiên nh ụ ư ở ấ ệ ể ả đ i v i c u trúc m ch v ng m i tr m không ph i bao gi ả ả ạ ỗ ọ ố ớ ấ ạ năng kh ng ch hoàn toàn năng l ng tín hi u đ qua nó. Hay c u trúc ị ế ộ hình sao, có th tr m chung tâm không có vai trò ch đ ng mà ch là b ể ạ chia tín hi u lên kh năng gay xung đ t la không th tranh kh i. trong ch u trúc nay ta v n xo quy n phân chia truy c p. ng pháp truy c p bus là m t trong nh ng v n đ c b n đ i v i Ph ố ớ ươ các h th ng bus là m t trong nh ng v n đ c b n đói v i các h th ng ệ ố ữ ệ ố ng pháp có nh ng nh h i các tính bus , b i m i ph ữ ớ ỗ ở i ít nh t ba khia năng kĩ thu t c a h th ng. c th ta ph i quan tâm t ậ ủ ấ ụ ể ệ ố ườ ng c nh :đ tin c y tính năng th i gian th c hiên và hi u suât s d ng đ ủ ụ ậ ạ ự ệ ọ ờ
ề ả ờ
ỏ đây là kh năng đáp ng nhu c u trao đ i ư ươ ng ầ ấ ử ụ ậ ị
truy n. tính năng th i th c ự ở thông tin mottj cach k p th i và tin c y . còn hi u su t s d ng đ ờ ệ truy n là m c đ khai thác s d ng duodng try n. ủ ụ ứ ộ ề ề
ớ ệ ờ
ư
ư ố
ư i đa chu kỳ bus và đ rung . th i gian đáp ng t ố ầ ng bi t tr ầ ụ ầ ậ
c đ dài d li u t i vi c dánh giá tính năng th i gian th c là th i ờ ớ i đa v i ờ ổ i đa mà h th ng c n đ đáp ng nhu c u trao đ i ể c ế ướ ụ ể ạ i đa cũng nh đ dài d li u tiêu bi u mà các tr m ữ ệ ộ ệ ố ứ ư ộ ổ ữ ệ ố ườ ể ộ
lien quan t Ba y u t ế ố gian đáp ng t ố ứ m t tr m là th i gian t ờ ộ ạ d li u c n trao đ i. tuy v y trong ng d ng c th ta th ữ ệ đ ượ c n trao đôi.’ ầ
ặ ư
ề ạ ộ
ườ
ể ữ ệ ả
ể ễ ế ờ ớ
m c đ ràn bu c. chu kì bus l n th ư ẽ ớ
ư ộ ờ ỏ ứ ộ ứ ứ
ươ ụ ậ ộ ơ
ộ ố ệ ố ệ
ạ ộ ượ ở
ự ộ ờ
ố ộ ờ ự ể ọ
ệ ệ ả ờ
ự ế ư ư ể ớ ờ
. đ ng hóa đa s h thông bú dduocj Do đ c tr ng c a ngành khĩ thu t t ậ ự ộ ố ệ ủ ả suer d ng làm vi c e chu kỳ .ch m t s các ho t đ ng truy n thông x y ỉ ộ ố ệ ỏ ụ ầ ra b t th c trao đ i đ nh kì theo chu kỳ tu n ng còn l n các d li u đ ổ ị ươ ớ ấ hoàn c a bus. Chu kỳ bus là kh ng th i gian t i thi u mà sau đó các hoat ố ờ ủ đ ngộ Có th d th th i gian đáp ng và chù chu kì bus có lien quan v i nhau ờ ng s lamf tăng th i nh ng không ườ gian dddaops ng .tuy nhiên th i gian đáp ng có th lowngs h n chu kì ơ ể bus ph thu c vào ph ng haps truy nh p bus. Trong m t s h th ng bus ví d , khiai ni n chu kỳ bus không có ý ụ c phân tán và nghĩa ý nghĩa b i các ho t đ ng tu n hoàn theeo chu kì đ ầ th c hiên theo m t lich trình th i gian khi d d rung là m t h th ng ộ ệ ố quan tr ng đ đánh giá tinh năng tính năng th i gian th c. đô rung đ ượ c ộ ạ m t tr m hi u là kho ng th i gian sai l ch gi a th i gian sai l ch th c t ờ ữ ể g i đ ờ c d li u so v i th i đi m đã l p l ch cũng nh nh giawuax th i ử ượ ữ ệ ậ ị gian th c t ự ế
ậ ạ ể
ẫ ươ ươ ớ
ượ ệ
ặ bus duocdj xac đ nh rõ rang. Vi c truy c p bus đ ự ẽ ạ
ế ộ
ả ờ ố
c. Các h th n này vì th có th ề ng pháp ti n ng pháp tienf ể c ki m ậ m t tr m ch ho c phân tán b i các ở ặ c han ch b i mottj ế ở i đa ứ ể ở ộ ề ấ ị ượ ượ ờ ệ ố ế
ộ ộ ể ờ ự
Có th phân lo i cách truy nh p bus thành nhóm các ph ng pháp ng u nhiên . v i ph đ nh và nhóm nhóm các ph ươ ị đ nh trình t ị ị xóa ch t ch theo cách t p rung ủ ậ thanh viên. N u m i hoaatj đ ng truy n thông đ ỗ kho ng th gian ho c m t đ dài nh t đ nh, thì th i gian đáp ng t ặ cung nh chu ky bus có th tính toán đ ư đ c g i có tinhd năng th i gian th c. ượ ọ
Phân lo i các ph ng pháp truy c p bus ạ ươ ậ
ẫ ậ
ị ươ ặ
i trong các ph c quy đ nh ch t ch tr ẽ ướ ể ử ậ
ạ ủ ấ ứ ươ ữ
ph ộ
ư ử ả
ậ ộ ả ờ
ẳ n coi h th ng s ườ ử ạ ả ướ ượ ặ ườ ệ ố ả
ầ i ta th ờ ả
ng pháp này không có kh năng th i gian . ả ờ
ng pháp truy c p bus ng u nhiên trình t truy c l Ng ự ượ ạ c mà đ s y ra hoàn toàn c a các c p bus đ ượ ậ ủ ể ả tr m có th th truy nh p bus đ g i thông tin đi b t c lúc nào. Đ lo i ẻ ạ ạ ể ử ổ ế tác h i c a vi c xung đ t gây lên, có nh ng ph ng pháp ph bi n tr ộ ệ ừ ng pháp này là khi có tín hi u nh nh n bít xung đ t . Nguyên t c ệ ươ ắ ủ ư ờ ộ xung đ t s y ra thì ít nh t m t tr m ph i ng ng g i và ph i ch m t ộ ả ạ ấ i m c d u kh năng thành công c khi th l kho ng th i gian nào đó tr ả ử k c lú này cung không đ c đ m b o. Ng ể ả d ng các ph ng phap này không có kh năng th i gian . Tuy nhiên các ụ ươ ph ươ
4.2RS-232
Giao ti p gi a 2 máy tính thông qua Modem và RS-232 ữ ế
Đ c tính đi n h c ọ ệ ặ
ề ứ ư ử ụ
ẫ ữ ệ
ộ -15 t ộ ả ng th c truy n thông đ i x ng t c là s d ng ử ụ c ượ ứ ớ i 15v. kho n 3 đ n 15V ng v i ế ố ứ ấ ả ứ ớ
ươ ạ ớ ị
ng h p ợ ả ượ t ặ ừ ừ ệ ổ ộ
c đ nh ngĩa trong tr ượ 1 xu ng 0 m t tín hi u ph i v ố ụ ợ i 3 là ph m vi không d 0 lên 1 ho c t ờ ị ộ ả ộ
RS-232 s d ng ph ươ tín hi u đi n áp chênh l ch gi a m t dây d n và đ t. m c đi n áp đ ệ ệ ệ s d ng dao đ ng trong kho ng t ừ ử ụ giá tr logic 0. ị Chính vì -3 t thay đ i giá tr logic t qua kho ng đ đó trong m t th i gia ngán h p lý. Ví d :
ộ ề ẫ ẫ ố
ệ ố T c đ truy n d n ph thu c vào chi u dài dây d n. Da s các h th ng hi n nay ch h tr t ụ i t c đ 19.2bd(chi u dài cho phép 30-50 m) ộ ề ỉ ỗ ợ ố ố ộ ố ệ ề
ủ ấ ươ ng đ i th p nh tr ấ ờ ở ố
307 kΩ ẻ ử ụ ạ ừ ế ạ
u đi m c a RS -232 có th s d ng công su t t kháng đ u vào h n ch trong ph m vi t Tham kh o b ng thông s Ư ể ầ ả ả ố
ẩ ị
quan tr ng đ i đây. ạ ượ ử ụ ọ ượ ả
Giao di n c h c ệ ơ ọ Chu n EIA/TIA -232F qui đ nh ba lo i giác c m RS-232 là DB-9,DB-25 ắ ạ và ALT-Acos hai lo i đ c s d ng rông rãi h n ơ d c mô t Ý nghĩa các chân mô t ả ướ
tr ng thái ON khi thi ở ạ ế ị
t l p kênh truy n thông. Qua vi c gi • RxD : Đ ng nh n d li u ậ ữ ệ ươ • TxD :Đ ng g i d li u ử ữ ệ ườ • DTR : Chân DTR th ng ườ ề ệ
t b đâu cu i săn ố ườ ng m nh DTR th ế ộ ự ữ ạ ủ ế ị ầ
sang thi ế ậ o tr ng thái ON thi ạ i ch p nh n l tr l ấ ả ờ ầ ậ ờ ọ
t b đ u cu i cho phép DCE c a nó o ch đ t ố i g i không yêu c u • DSR :c hai moden chuy n m h DSR sang ON khi m t đ ộ ươ ng
ề ạ ữ
ả truy n thông đã đ ượ • DCD :chân DCD đ ể ậ
ề ề t l p gi a hai bên . ế ậ ử ụ ệ ẽ
c thi c s d ng đ ki m soát truy c p đ ể ượ ạ ậ ể ạ ạ ư ế
t. c quy n ki m soát đ ể ế ầ ế
ng ườ truy n . motij tr m nh n tín hi u DCD là OF s hieur là tr m đ i ố ạ tác ch a đóng m ch yêu ch u g i d li u và vì th có th đo t d ượ • RTS :đ ườ ể ề
ộ ạ ớ ữ ệ ể ệ ạ
ề
• CTS: Khi CTS chuy n sang ch đ ON m t tr m đ
ạ
ậ
ử ữ ệ ầ ng truy n n u c n thi ề ề ầ ng truy n rts ki m soát chi u d li u . khi m t tr m c n ề ườ g i d li u nó đóng m ch RTS sang ON đ báo hi u v i moden ử ữ ệ c truy n ti p tói moden xa. c a nó.thông tin đ ượ ế ủ ể ế ọ ủ ệ c thông báo ộ ượ ể tr m và ki m răng moden c a nó săn sang nh n d li u t ữ ệ ừ ạ soát đ ề ữ ệ ng đi n tho i cho vi c chuy n d li u đi xa ệ ươ ạ
S đ giác c m RS-232 lo i DB-25 ơ ồ ắ ạ
ệ ế ọ
ế ộ ệ ủ ứ ề
ư ậ
ầ ố ệ ẫ ề
Ch đ làm vi c ệ Ch đ làm vi c c a RS-232 là hai chi u th c là tín hi u tham gia cũng có thê và phát tín hi u cùng lúc .Nh v y vi c ệ truy n thông c n t ệ i thi u 3 dây d n trong đó 2 dây tín hi u n i chéo và đàu kia dây đ t. ố ể ấ
4.3RS-485
ặ ệ
ố ứ ữ ệ ệ
ng gi ử ụ ưỡ ớ ạ ố ớ
Đ c tính đi n h c ọ RS-485 cũng s d ng tín hi u điên áp chênh l ch đ i x ng gi a hai dây d n A va B .Ng ả i h n quy đ nh cho VCM đ i v i RS-485 kho ng ị ẫ -7 đ n 12V . t ế ừ
ả ủ ọ ố
ủ ọ ệ ạ ặ
B ng thông s quan tr ng c a RS-485 Trong m ch c a b kích thích v tr ng thái phát tín hi u ho c tri-stale. ề ạ V i s đ ớ ơ ồ
S đ kích thích và b thu ơ ồ ộ
ặ ừ ế
ả ỉ -6 đ n 6V tr ng thái tín hi u ch ệ ố ớ ầ -1,5 đ n -5V hoăc 1,5 đ n 5V đ i v i đ u i đa là t ế ạ ế
M c dù ph m vi làm vi c t ạ đ nh nghĩa trong kho ng t ị ra.Và t ±0.2V đ n ±5V đ i v i đ u vào. ệ ố ừ ố ớ ầ ừ ế
S tr m tham gia ố ạ
ố ặ i đ n v ng v i 32 b thu ph t ho c ị ứ ắ ớ ộ
i cho m i thiêt b thành viên. ơ ề ạ ọ ả
ả ơ ỗ ớ
ị ố ộ ậ ỹ ố ố ộ ớ ạ ị
ả ơ ạ ộ ệ ố đ c tính k thu t c a h th ng ậ ủ ừ ặ c măc song song và vì th vi c tăng RS-485 cho phép n i m ng 32 t nhi u h n tùy theo chach ch n t Khi tăng s trmj theo cách này s g n v i gi m t c đ truy n thông vì các ề tr m t c đ truy n thông có tr l n s ho t đ ng ch m h n. ạ Gi truy n thông nhi u đi m.các t ề ẽ ắ ở ớ ẽ i đ n v xuât phát t i đ ả ượ ề h n 32 t ả ơ ể ề ế ệ
ả ẩ ộ
ừ ủ ể ệ ộ ả ấ ổ
i s làm suy gi m tín hi u cho phép. Theo tiêu chu n b kích thich tín t ả ẽ hi u đ m b o dòng t ng c ng 60 mA v a đ đ dung c p cho: ả ệ
i 60Ω v i đi n áp t ố ệ ớ ố ể i thi u
ng đ
• Hai đ u cu i măc song song ng t ươ
ươ
i t o dòng ả ư ng v i 25mA ớ ị ỗ ả ạ
ớ
ng v i 32mA i và chuy n dài dây d n ầ 1.5V t o dòng t ạ ớ • 32 t i đ n v măc song song v i dòng 1mA qua m i t ả ơ ng đ t ươ T c đ truy n t ố ộ ươ ề ả ề ẫ
ộ ụ ố ộ
ấ ượ ễ ố ơ ố
ể ề
ụ ể ng cáp m ng c th là ế ố ượ c ạ ọ ắ ờ ả ơ ư ể ả ồ
i đa cũng ph thu c vào ch t l T c đ truy n t ạ ề ố đôi dây xoán ki u STP có khă năng ch n nhi u t t h n lo i UTP và vì th ể có th truy n v i t c đ cao h n. Có th s d ng các b l p đ tăng s ể ử ụ ớ ố ọ tr m trong các m ng cũng nh chi u day d n đ ng th i d m b o d ẫ ề ạ ạ ch t l ng tín hi u ệ ấ ượ
i đa trong RS- ẫ ố ề ề ộ
Quan h gi a t c đ truy n và chi u dài dây d n t 485 s d ng đôi dây xo n ệ ữ ố ắ ử ụ
ấ ạ
ấ ệ ẫ
ấ ử ụ ợ ớ ỉ
ề ế ọ ệ ể ẳ
C u hình m ng ư C u hình ph bi n nh t s d ng hai dây d n cho vi c truy n d n nh ổ ế ẫ ề ng h p này h th ng ch làm viecj v i ch đ 2 chi u minh h a. trong tr ệ ố ườ ọ giám đo n và các tr m có th nhân quyenf bình đ ng trong vi c truy c p ậ ạ ạ ng đ n đ ẫ ườ
C u hình m ng RS-485 ạ ấ
ả
ộ ạ ủ ữ ể ề ạ
ế ậ ả ớ
ng d n . các trmj t ươ ủ ạ ế ể ệ ẫ ủ ể ạ ạ ớ
ộ ạ . m t tr m M m ng RS-485 cũng có th đ c n i theo kiêu 4 dây mô t ể ượ ố ch đóng vai trò đi u khi n toàn b giao ti p gi a các tr m k c vi c ể ả ệ ộ ề khong th hiên tr c ti p mà ph i đi u truy c p đ ự có khi n qua tr m ch . Tr m ch phát tín hi u yêu c u và các tr m t ầ trach nhi m đáp ng . ứ ệ
Cáp n iố
ộ ệ ẩ ộ ọ ỉ
ọ ố ị
ẹ ư ệ ộ ố ặ ắ ơ
c s d ng ph bi n nh t nh ạ ổ ế ượ ủ ụ ẫ ấ ạ
ề RS-485 không ph i là m t chu n ch n v n mà ch là m t chu n v ẩ ả đac tính đi n h c ,v v y không đ a ra các quy đ nh cho cáp n i cũng ử ị ậ nh các b n i. có th dung đôi dây xo n cáp tr n ho các lo i cáp khác , ể tuy nhiên đôi dây xo n là v n là lo i cáp đ ờ ắ đ c tính ch ng t p nhi u và xuyên âm. ặ ễ ạ ố
Tr đ u cu i ố ở ầ
ử ụ ố ạ ở ế i hai đ u tín hi u.nó có th tù 100 đ n ể ệ ầ
RS-485 s d ng tr đàu cu i t 120Ω
ấ ề ể ườ ạ ợ
ị ở ấ ử ụ ắ ẫ
ệ ươ ố ố ộ ượ
ở ậ c ch n ph i t ỉ ệ ộ d ở ượ ọ
ớ ở
ấ ượ ư ậ ẽ ả ng tín hi u m ng đ ệ
ệ
ư ng dây nói đ t đ t o m t đ ộ ườ ấ ẻ ạ ầ ẫ
ệ ố i đ t, h th ng ớ ấ ế ng thoat cho ch ỏ ng thoát tr kháng nh ở
C u hình m ng RS-485 c d ng 4 dây ấ ầ ng h p cáp truy n ng n và truy n th p ta có th không c n Trong tr ề dung tr đàu cu i. t c đ truy n d n th p có nghĩa là chu kỳ nh p bus dài. ề ng pháp này đ c ph bi n nh t là ch dung m t đi n tr thu n giũa Ph ấ ỏ ế ả ươ ng đ u n i hai dây A va B t i m i đ u. đi n tr ỗ ầ ạ ố ầ đ ả ng voi v i tr kháng c a cáp n i.nh v y s không có tín hi u ph n ố ủ ệ ươ xa và ch t l c đ m b o . ượ ả ạ N i đ t ố ấ Đi n áp chênh lêch gi a A và B không có lien quan t RS-485 v n c n m t đ ộ ườ đ chung và các dòng khác. N i đ t s t o m t đ ộ ộ ươ i m t v trí xác đ nh nh v y gi m thi u tac h i gây nhi u. t ạ ạ ố ấ ẽ ạ ể ờ ậ ộ ị ễ ả ị
