Bài giảng Truyền số học - Chương 3, Phần 1: Giao tiếp kết nối số liệu

Môn Học
TRUYỀN SỐ LIỆU
BÀI GIẢNG CHƯƠNG 3
GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC
NỘI DUNG 
3.1 Các khái niệm cơ bản về truyền số
liệu
3.2 Thông tin nối tiếp không đồng bộ
3.3 Thông tin nối tiếp đồng bộ
3.4 Mạch điều khiển truyền số liệu
NỘI DUNG 
3.1 Các khái niệm cơ bản về truyền số
liệu
3.2 Thông tin nối tiếp không đồng bộ
3.3 Thông tin nối tiếp đồng bộ
3.4 Mạch điều khiển truyền số liệu
CÁC CHẾ ĐỘ THÔNG TIN
(COMMUNICATION MODES)
 Đơn công (one way hay simplex)
 Bán song công (either way hay half-duplex)
 Song công (both way hay full-duplex)
 Đơn công (one way hay simplex): dữ liệu
truyền chỉ theo một hướng duy nhất (radio,
TV)
CÁC CHẾ ĐỘ THÔNG TIN
(COMMUNICATION MODES)
 Bán song công (either way hay half-duplex):
thông tin được truyền theo 2 chiều nhưng
không đồng thời, tại mỗi thời điểm thông tin
chỉ có thể truyền theo một hướng (Bộ đàm)
CÁC CHẾ ĐỘ THÔNG TIN
(COMMUNICATION MODES)
 Song công (both way hay full-duplex): thông
tin có thể được truyền theo 2 chiều tại cùng
một thời điểm trên tuyến dữ liệu (telephone)
CÁC CHẾ ĐỘ THÔNG TIN
(COMMUNICATION MODES)
TRUYỀN BẤT ĐỒNG BỘ
(Asynchronous Transmission)
 Là cách thức truyền mà các ký tự được truyền đi tại
những thời điểm khác nhau mà khoảng thời gian nối tiếp
giữa 2 ký tự không cần thiết phải là giá trị cố định
 Máy phát và máy thu độc lập trong việc sử dụng đồng hồ
 Đồng hồ chính là bộ phát xung clock cho việc dịch bit dữ
liệu
 Để nhận được dữ liệu máy thu phải đồng bộ theo từng ký
tự một
 Sử dụng để truyền ký tự giữa một bàn phím và một máy
tính, hay truyền các khối ký tự giữa 2 máy tính
 Ứng dụng khi truyền tốc độ trung bình và thấp
TRUYỀN ĐỒNG BỘ
(Synchronous Transmission)
 Là cách thức truyền trong đó khoảng thời gian cho
mỗi bit như nhau
 Khoảng thời gian từ bit cuối của ký tự này đến bit
đầu của ký tự kế tiếp bằng 0 hoặc bằng bội số tổng
thời gian cần thiết truyền hoàn chỉnh một ký tự
 Máy phát và máy thu sử dụng một đồng hồ chung
 Khối dữ liệu hoàn chỉnh được truyền thành một
luồng bit liên tục không có bất cứ sự trễ nào giữa
các phần tử 8 bit (ký tự)
 Ứng dụng khi truyền tốc độ cao
KIỂM SOÁT LỖI
(Error Control)
 Trong quá trình truyền luồng bit giữa 2
DTE rất thường xảy ra sai lạc thông tin
 Ví dụ
 Truyền .1 0 1 1 0..
 Nhận .1 0 1 0 0..
 Cần có phương tiện phát hiện lỗi và sửa
lỗi
KIỂM SOÁT LỖI
(Error Control)
 Sử dụng các lược đồ để phát hiện lỗi, sửa lỗi
 Việc chọn lược đồ tùy vào phương pháp
truyền được dùng
 Truyền bất đồng bộ: thêm 1 ký số nhị phân vào mỗi ký
tự, ký số này còn gọi là bit chẵn lẽ (parity bit)
 Truyền đồng bộ: xác định lỗi xảy ra trên một frame
hoàn chỉnh, dùng tuần tự để kiểm tra lỗi phức tạp hơn
 Khi phát hiện lỗi truyền thì máy thu cần lấy
một bản copy khác từ nguồn
ĐIỀU KHIỂN LUỒNG
(Flow Control)
 Khi 2 thiết bị truyền thông tin qua mạng
số liệu hoạt động với tốc độ khác nhau thì
phải điều khiển số liệu đầu ra của thiết bị
tốc độ cao hơn để ngăn chặn trường hợp
tắc nghẽn
CÁC GIAO THỨC LIÊN KẾT DỮ LIỆU
 Giao thức là một tập hợp các tiêu chuẩn
hay quy định phải tuân theo bởi cả hai đối
tác ở hai đầu
 Giao thức liên kết số liệu định nghĩa
những chi tiết sau:
 Khuôn dạng của mẫu số liệu đang trao đổi
 Dạng và thứ tự các thông điệp được trao đổi để đạt
được độ tin cậy giữa 2 đối tác truyền
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
 Các bộ mã là tập hợp một số giới hạn các tổ
hợp nhị phân
 Mỗi tổ hợp bit nhị phân mang ý nghĩa của của
một ký tự nào đó theo quy định của từng bộ
mã
 Số lượng bit nhị phân trong một tổ hợp bit nói
lên quy mô của một bộ mã
 Ví dụ: gọi n là số bit trong một tổ hợp bit thì
số ký tự có thể mã hóa là 2n
 Một số bộ mã thông dụng như Baudot, BCD,
EBCDIC, ASCII
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Mã Baudot
 Năm 1874 Emil Baudot người Pháp phát triển mã
chữ và số Baudot
 Dùng trong mạng telex
 Là mã chữ và số gồm 5 bit cho phép biểu diễn 32
ký tự
 Dùng 2 ký tự đặc biệt để mở rộng tập mã là Letters
Shift (LS) hay Fingures Shift(FS)
 Các ký tự FS/LS đi trước một mã ký tự sẽ cho ra
các ý nghĩa khác nhau.
16
BẢNG MÃ BAUDOT
Bin Dec Hex Letter Figure Bin Dec Hex Letter Figure
00000 0 0 Blank Blank 10000 16 10 T 5
00001 1 1 E 3 10001 17 11 Z “
00010 2 2 LF (Line 
feed)
LF 10010 18 12 L )
00011 3 3 A - 10011 19 13 W 2
00100 4 4 Space Space 10100 20 14 H #
00101 5 5 S ’ 10101 21 15 Y 6
00110 6 6 I 8 10110 22 16 P 0
00111 7 7 U 7 10111 23 17 Q 1
01000 8 8 CR CR 11000 24 18 O 9
01001 9 9 D $ 11001 25 19 B ?
01010 10 A R 4 11010 26 1A G &
01011 11 B J BELL 11011 27 1B FS FS
01100 12 C N , 11100 28 1C M .
01101 13 D F ! 11101 29 1D X /
01110 14 E C : 11110 30 1E V ;
01111 15 F K ( 11111 31 1F LS LS
Ví dụ: Chuỗi NO. 27 có dạng như sau : 
LS N O FS . SPC 2 7 
11111 01100 11000 11011 11100 00100 10011 00111
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Mã BCD
• Binary Coded Decimal (BCD) là một cách
khác để biểu diễn số thập phân (decimal 
numbers) ở dạng nhị phân.
• BCD được sử dụng rộng rãi và kết hợp các
đặc tính của hệ thập phân và nhị phân.
• Mỗi chữ số thập phân được chuyển thành
dạng nhị phân tương ứng.
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
 Biến đổi số 87410 sang BCD:
8 7 4
1000 0111 0100 = 100001110100BCD
Mỗi chữ số thập phân (decimal digit) là 4 bits.
Mỗi nhóm 4-bit không bao giờ lớn hơn 9.
 Làm ngược lại để biến đổi từ BCD sang thập phân.
0110100000111001BCD = 0110-1000-0011-1001BCD
6 8 3 9
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Mã EBCDIC
• Extended Binary Codes Decimal 
Interchange Code
• Phát triển bởi IBM năm 1962
• Bảng mã này dùng 8 bits để biểu diễn 28 = 
256 ký tự.
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Char EBCDIC HEX Char EBCDIC HEX Char EBCDIC HEX
A 1100 0001 C1 P 1101 0111 D7 4 1111 0100 F4
B 1100 0010 C2 Q 1101 1000 D8 5 1111 0101 F5
C 1100 0011 C3 R 1101 1001 D9 6 1111 0110 F6
D 1100 0100 C4 S 1110 0010 E2 7 1111 0111 F7
E 1100 0101 C5 T 1110 0011 E3 8 1111 1000 F8
F 1100 0110 C6 U 1110 0100 E4 9 1111 1001 F9
G 1100 0111 C7 V 1110 0101 E5  ...
H 1100 1000 C8 W 1110 0110 E6  ...
I 1100 1001 C9 X 1110 0111 E7  ...
J 1101 0001 D1 Y 1110 1000 E8  ...
K 1101 0010 D2 Z 1110 1001 E9  ...
L 1101 0011 D3 0 1111 0000 F0  ...
M 1101 0100 D4 1 1111 0001 F1  ...
N 1101 0101 D5 2 1111 0010 F2  ...
O 1101 0110 D6 3 1111 0011 F3  ...
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Mã ASCII
• American Standards Committee for Information 
Interchange
• Mã 7 bit để biểu diễn cho 27 = 128 ký tự.
– Thông thường bit thứ 8 được thêm vào như là bit 
kiểm tra
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Binary Dec Hex Abbr Description Binary Dec Hex Abbr Description
000 0000 0 0 NUL Null character 001 0001 17 11 DC1 Device Control 1 (oft. XON)
000 0001 1 1 SOH Start of Header 001 0010 18 12 DC2 Device Control 2
000 0010 2 2 STX Start of Text 001 0011 19 13 DC3 
Device Control 3 (oft. 
XOFF)
000 0011 3 3 ETX End of Text 001 0100 20 14 DC4 Device Control 4
000 0100 4 4 EOT End of Transmission 001 0101 21 15 NAK 
Negative 
Acknowledgement
000 0101 5 5 ENQ Enquiry 001 0110 22 16 SYN Synchronous Idle
000 0110 6 6 ACK Acknowledgment 001 0111 23 17 ETB End of Trans. Block
000 0111 7 7 BEL Bell 001 1000 24 18 CAN Cancel
000 1000 8 8 BS Backspace[d][i] 001 1001 25 19 EM End of Medium
000 1001 9 9 HT Horizontal Tab 001 1010 26 1A SUB Substitute
000 1010 10 0A LF Line feed 001 1011 27 1B ESC Escape[g]
000 1011 11 0B VT Vertical Tab 001 1100 28 1C FS File Separator
000 1100 12 0C FF Form feed 001 1101 29 1D GS Group Separator
000 1101 13 0D CR Carriage return[h] 001 1110 30 1E RS Record Separator
000 1110 14 0E SO Shift Out 001 1111 31 1F US Unit Separator
000 1111 15 0F SI Shift In 111 1111 127 7F DEL Delete[e][i]
001 0000 16 10 DLE Data Link Escape
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Binary Dec Hex Glyph Binary Dec Hex Glyph
010 0000 32 20 SP 011 0000 48 30 0
010 0001 33 21 ! 011 0001 49 31 1
010 0010 34 22 " 011 0010 50 32 2
010 0011 35 23 # 011 0011 51 33 3
010 0100 36 24 $ 011 0100 52 34 4
010 0101 37 25 % 011 0101 53 35 5
010 0110 38 26 & 011 0110 54 36 6
010 0111 39 27 ' 011 0111 55 37 7
010 1000 40 28 ( 011 1000 56 38 8
010 1001 41 29 ) 011 1001 57 39 9
010 1010 42 2A * 011 1010 58 3A :
010 1011 43 2B + 011 1011 59 3B ;
010 1100 44 2C , 011 1100 60 3C <
010 1101 45 2D - 011 1101 61 3D =
010 1110 46 2E . 011 1110 62 3E >
010 1111 47 2F / 011 1111 63 3F ?
MÃ TRUYỀN
(Transmission Code) 
Dec Hex Glyph Dec Hex Glyph Dec Hex Glyph Dec Hex Glyph
64 40 @ 80 50 P 96 60 ` 112 70 p
65 41 A 81 51 Q 97 61 a 113 71 q
66 42 B 82 52 R 98 62 b 114 72 r
67 43 C 83 53 S 99 63 c 115 73 s
68 44 D 84 54 T 100 64 d 116 74 t
69 45 E 85 55 U 101 65 e 117 75 u
70 46 F 86 56 V 102 66 f 118 76 v
71 47 G 87 57 W 103 67 g 119 77 w
72 48 H 88 58 X 104 68 h 120 78 x
73 49 I 89 59 Y 105 69 i 121 79 y
74 4A J 90 5A Z 106 6A j 122 7A z
75 4B K 91 5B [ 107 6B k 123 7B {
76 4C L 92 5C \ 108 6C l 124 7C |
77 4D M 93 5D ] 109 6D m 125 7D }
78 4E N 94 5E ^ 110 6E n 126 7E ~
79 4F O 95 5F _ 111 6F o
CÁP ĐƠN VỊ DỮ LIỆU
(Data Unit)
 Đơn vị cơ bản là byte, một byte gồm 8
bits
 1Kb = 210 bytes = 1024 bytes
 1Mb = 210 Kb = 1024 Kb
 1Gb = 210 mb = 1024 Mb
 1Tb = 210 Gb = 1024 Gb
 Nhóm ký tự lại thành một khối gọi là
đóng gói dữ liệu. Một khối dữ liệu như
vậy gọi là một packet hay một frame
GIAO THỨC
(Protocol)
 Là tập hợp các quy định liên quan đến các
yếu tố kỹ thuật truyền số liệu, cụ thể hoá
các công tác cần thiết và quy trình thực
hiện
HOẠT ĐỘNG KẾT NỐI
 Điểm nối điểm (point to point): một đầu
cuối số liệu chỉ làm việc với một đầu cuối
khác tại một thời điểm
 Đa điểm (multi point): một đầu cuối số
liệu có thể thông tin với các đầu cuối khác
một cách đồng thời
ĐƯỜNG KẾT NỐI VÀ LIÊN KẾT
 Đường kết nối: đường kết nối thực tế
xuyên qua môi trường truyền
 Liên kết: là kết nối giữa các đầu cuối dựa
trên các đường nối và tồn tại trong một
khoảng thời gian nhất định
NỘI DUNG 
3.1 Các khái niệm cơ bản về truyền số
liệu
3.2 Thông tin nối tiếp không đồng bộ
3.3 Thông tin nối tiếp đồng bộ
3.4 Mạch điều khiển truyền số liệu
THÔNG TIN NỐI TIẾP KHÔNG 
ĐỒNG BỘ 
 Số liệu được truyền giữa 2 DTE dưới
dạng chuỗi liên tiếp các bit gồm nhiều
phần tử 8 bit gọi là byte hay ký tự dùng
chế độ truyền đồng bộ hoặc bất đồng bộ
 Trong các DTE mỗi phần tử như vậy
được lưu trữ và xử lý dưới dạng song
song
THÔNG TIN NỐI TIẾP KHÔNG 
ĐỒNG BỘ 
 Các mạch điều khiển trong DTE hình thành
nên giao tiếp giữa thiết bị và liên kết dữ liệu
nối tiếp phải thực thi các chức năng:
 Chuyển từ song song → nối tiếp
 Chuyển từ nối tiếp → song song
 Tại máy thu phải đạt được sự đồng bộ bit, byte, frame
 Cơ cấu phát sinh các ký số kiểm tra để phát hiện lỗi
 PISO (Parallel Input Serial Output)
 SIPO (Serial Input Parallel Ouput)
NGUYÊN TẮC ĐỒNG BỘ BIT
• Bộ thu lấy mẫu tại trung tâm của mỗi bit
• Mất đồng bộ bit, dữ liệu truyền và nhận sai lệch
NGUYÊN TẮC ĐỒNG BỘ BIT
Parallel In Serial 
Out
Nhịp thu gấp N 
lần nhịp phát
ĐỒNG BỘ BIT – XUNG THU GẤP 4 LẦN XUNG 
PHÁT
ĐỒNG BỘ BIT – XUNG THU GẤP 16 LẦN 
XUNG PHÁT