ТЕМА: Модеми. Принцип дії та будови сучасних середньо швидкісних модемів, особливостей їх схемотехніки та конструювання

МЕТА РОБОТИ:

Вивчення і знайомство

· з узагальненою структурою модему;

· з головними складовими модему;

· з принципами побудови модемів відповідно до їх призначення;

· з принципами модуляції та демодуляції сигналів;

· з принципами дії модемів різного призначення;

· з принципами класифікації для різних класифікаційних ознак.

Розглянути:

· Різновид протоколів, які підтримують сучасні модеми;

· Існуючі міжнародні стандарти модемів;

· Типи модемів, марки модемів;

· Принцип формування сигналів для передавання та приймання даних;

· Основні функції процесора та сигнального процесора сучасного модему.

1. Будова та принцип дії модему.

Модем – це перетворювач сигналів, який є проміжною ланкою між комп'ютером і лінією зв’язку. Назва модему походить від двох слів: " Модулятор" і " Демодулятор". Як модулятор модем перетворює цифрові сигнали імпульсів постійного струму, які використовуються в комп'ютерних системах, в аналогові сигнали, що містять ту ж інформацію. Цей процес і називається модуляцією.

Модуляція та модеми необхідні тому, що сигнали телефонного каналу зв'язку не завжди представлені в цифровій формі. Процес модуляції формує аналогові сигнали, в яких закодована цифрова інформація, породжена комп'ютером, але які можна передати через телефонні канали.

Демодуляція являє собою зворотний процес. Якщо подивитися на утворений сигнал з іншого боку – модем, як демодулятор, отримує аналогові сигнали і перетворює їх у початкову цифрову форму, що містить передану інформацію.

Складові модему:

1) Порти введення-виведення – схеми, призначені для обміну даними між телефонною лінією і модемом з одного боку, і модемом та комп'ютером – з іншого. Для взаємодії з аналоговою телефонною лінією часто використовується трансформатор.

2) Сигнальний процесор (Digital Signal Processor, DSP) Звичайно модулює вихідні сигнали і демодулює ті, що входять на цифровому рівні у відповідності з використовуваним протоколом передачі даних. Може також виконувати інші функції. (Кодек – здійснює двостороннє перетворення аналогового сигналу, що надходить з лінії, в потік цифрових даних)

3) Контролер – реалізує протоколи стиску даних і корекції помилок, крім того, є сполучною ланкою між модемом і програмним забезпеченням комп'ютера (реалізує програмний інтерфейс).

4) Мікросхеми пам'яті:

ROM – енергонезалежна пам'ять, у якій зберігається мікропрограма управління модемом – прошивка, яка включає в себе набори команд і даних для управління модемом, всі підтримувані комунікаційні протоколи і інтерфейс з комп'ютером. Оновлення прошивки модему є в більшості сучасних моделей, для чого служить спеціальна процедура описана в довідці користувача. Для забезпечення можливості перепрошивання для зберігання мікропрограм застосовується флеш-пам'ять (EEPROM). Флеш-пам'ять дозволяє легко оновлювати прошивки модему, виправляючи помилки розробників і розширюючи можливості пристрою. У деяких моделях зовнішніх модемів вона так само використовується для запису вхідних голосових і факсимільних повідомлень при вимкненому комп'ютері.

NVRAM – енергонезалежна електроперепрограмовувана пам'ять, в якій зберігаються налаштування модему. Користувач може змінювати установки, наприклад використовуючи набір AT-команд.

RAM – оперативна пам'ять модему, використовується для буферизації прийнятих і переданих даних, роботи алгоритмів стиснення та іншого.