ĐỀ tài TRUYỀN nối TIẾP ĐỒNG bộ 2

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
__________

BÁO CÁO: BỘ MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU
TÊN ĐỀ TÀI: TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 08 – 12CĐ-ĐT2
-

Trần Văn Qúy
Lê Văn phước
Nguyễn Văn Bé Tám

Tháng 05 năm 2014

TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNGBỘ
 GIAO TIẾP GIỮA DTE VÀ DCE ĐỒNG BỘ


 CÁC GIAO THỨC ĐỒNG BỘ
• Giao thức đồng bộ nhị phân
• Giao thức hướng bit
 VÀI IC LSI DÙNG TRONG TRUYỀN ĐỒNG BỘ
• USART 8251A của Intel
• SSDA 6852 của Motorola
 KỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG TIN
• Phép đo tỉ sốPAR
• Biểu đồ mắt

Về phương diện thực hiện sự đồng bộ giữa máy thu và phát trong

một hệ thống thông tin hai chế độ truyền bất đồng bộvà đồng bộ có
những điểm khác biệt :
- Chế độ truyền bất đồng bộ: để phát bản tin người ta phát đi từng ký tự một và sự
đồng bộ được thực hiện cho từng ký tự này bởi các bit Start và Stop thêm vào trước
và sau mỗi ký tự. Xung đồng hồ được tạo ra một cách riêng rẽ ở máy thu và máy
phát. Như vậy, sự đồng bộ được thực hiện chính xác khi tần số xung đồng hồ ở máy
thu hoàn toàn đúng với tần số xung đồng hồ ở máy phát, nếu không tin tức nhận
được sẽ có lỗi.
- Chế độ truyền đồng bộ: Để phát một bản tin người ta xem nó là một khối và phát đi
một lần cả khối đó, sự đồng bộ được thực hiện bằng cách cho máy phát phát kèm
theo tín hiệu dữ liệucác xung đồng hồ mà máy thu khi dò ra sẽ dùng để đồng bộ tín
hiệu ở máy thu.
Thực tế, việc này chỉ được thực hiện khi hệ thống thu phát khép kín về mặt vật lý,
hay nói cách khác máy phát và thu phải ở gần nhau. Khi máy phát không thể gửi
riêng tín hiệu xung đồng hồ tới máy thu thì ở máy thu phải có mạch tách bit thời gian
từ chính tín hiệu dữ liệu để thực hiện sự đồng bộ.
Ở máy thu đồng bộ, ngoài việc dò tín hiệu đồng bộ ra, máy thu phải biết phân biệt
được ranh giới của mỗi ký tự để việc phục hồi bản tin không bị lỗi.
Ta thấy việc thực hiện giao thức bất đồng bộ tương đối đơn giản, giá thành thấp
nhưng hiệu quả không cao. Giả sử để phát một ký tự mã ASCII thì phải dùng ít nhất
9 bit (7 bit ký tự, 1 bit start, 1 bit stop), thì tỉ lệ hao là 2/9 = 0,22=22%. Trong khi đó,
tỉ lệnày trong chế độ đồng bộ là rất thấp, khoảng vài %.
Như vậy, chế độ truyền bất đồng bộ chỉ thuận lợi khi phát những bản tin ngắn và với
vận tốc thấp (<1200 bps). Và chế độ truyền đồng bộ tỏ ra ưu việt hơn khi phát những
bản tin dài với vận tốc caohơn (>1200 bps). Dùng với các Modem âm tần, phát đồng
bộ có thể đạt vận tốc 9600 bps.

2

Chương này đề cập đến các giao thức đồng bộ, khảo sát vài ICLSI thực hiện việc
phát nối tiếp đồng bộ thông dụng và cuối cùng sơ lược qua các phương pháp kiểm tra
hệ thống thông tin.
1.

GIAO TIẾP GIỮA DTE VÀ DCE ĐỒNG BỘ

Trong chế độ truyền đồng bộ, máy thu phục hồi xung đồng hồ từ dòng dữ liệu nhận
được. Chuẩn giao tiếp RS-232 và RS-449 có các đường dành cho xung đồng hồ liên
lạc giữa các cặp thiết bị đầu cuối (DTE) và modem(DCE).
Bảng 6.1 cho biết nơi nhận dữ liệu và các chân liên hệ của hai chuẩn giao tiếp nói

trên
Khi sử dụng modem, đồng bộ thu thường được cấp từ modem (DCE) tới thiết bị đầu
cuối (DTE). Tuy nhiên xung đồng hồ có thể phát sinh từ modem hoặc từ DTE (Các
IC tạo thành modem và IC giao tiếp đều có mạch tạo xung đồng hồ) và việc điều
khiển có thể thực hiện riêng rẽ ở cả máy thu và phát hoặc thực hiện theo cả hai chiều
với một xung đồng hồ duy nhất. (H 6.1) mô tả các khả năng kết nối mạch của RS449 để thực hiện đồng bô. (H 6.1a) Thiết bị đầu cuối (DTE) ởmỗi trạm thu phát điều
khiển sự đồng bộ (xung đồng hồ từ DTE đến DCE theo đường TT)
(H 6.1b) Modem (DCE) ở mỗi trạm thu phát điều khiển sự đồng bộ (xung đồng hồ từ
DCE đến DTE theo đường ST).
(H 6.1c) Thiết bị đầu cuối ở trạm A điều khiển sự đồng bộ theo cả hai chiều (xung
đồng hồ từ DTE A đến DCE A theo đường TT, ở trạm B hai đường TT (ST) và RT
nối chung lại)
(H 6.1d) Modem ở trạm A điều khiển sự đồng bộ theo cả hai chiều (xung đồng hồ từ
modem đến DTE theo đường ST ở trạm A, ở trạm B hai đường ST (TT) và RT nối
chung lại)

3

2.

CÁC GIAO THỨC ĐỒNG BỘ

Một hệ thống thông tin có thể được định dạng bằng các giao thức khác nhau. Trong
chế độ truyền đồng bộ, có thể chia giao thức ra làm hai loại :
- Giao thức điều khiển Byte hay ký tự (Byte - Controlled Protocol, BCP, hay
Character-Oriented Protocol).
- Giao thức hướng Bit (Bit - Orientied Protocol, BOP).
- Trong giao thức điều khiển byte (BCP), khối dữ liệu bao gồm nhiều ký tự, mỗi ký
tự là một đơn vị thông tin (7 hoặc 8 bit) và các thông tin điều khiển cũng xuất hiện
dưới dạng từ.
Các ký tự dữ liệu (bản tin chính thức) hợp với từ điều khiển thành một khung thông
tin. Một khung thông tin thường bắt đầu bằng một hay nhiều từ dùng cho sự đồng bộ,
thường là từ SYNC, nó báo cho máy thu biết bắt đầu một khối dữ liệu. Ngoài ra,
trước và sau bản tin chính thức còn có các từ điều khiển, bao gồm các địa chỉ các đài,
trạm, các từ báo bắt đầu và kết thúc văn bản,các từ báo mã kiểm tra lỗi ...
- Trong giao thức hướng bit (BOP), khối dữ liệu xem như một chuỗi bit, các từ điều
khiển và ký tự dữ liệu không hẳn là các từ 8 bit màcó thể là một tập hợp các bit tùy
theo giao thức cụ thể.

4


Giống như trong BCP, bắt đầu khối tin cũng có tín hiệu báo, đó là từ 8 bit gọi là Cờ
(Flag), cờ này cũng được đặt ở cuối bản tin. Như vậy tác dụng của cờ là thiết lập sự

đồng bộ và đánh dấu điểm bắt đầu và điểm kết thúc. Khối dữ liệu bao gồm cả các cờ
hình thành một Khung (Frame). Trước và sau bản tin chính thức có các từ điều

khiển, được gọi chung là Trường điều khiển(Control Field). Tất cả qui định chi tiết
về bản tin, các thông báo hỏi nhận đều thực hiện trong trường điều khiển này. (H 6.2)
cho ta hai dạng khung của hai protocol này.
Chúng ta giới thiệu dưới đây:
- Giao thức điều khiển byte được đề nghị bởi IBM vào năm 1964 và được sử dụng
rất rộng rãi trong các ứng dụng điểm - điểm (poin - point) và nhiều điểm (multipoint)
với các phương thức đơn công và bán song công. Đó là giao thức truyền đồng bộ nhị
phân (Binary Synchronous Communication, BSC, đôi khi gọi là BISYNC). Giao
thức BSC được ISO lấy làm cơ sở để xây dựng giao thức hướng ký tự chuẩn quốc tế
với tên Basic Mode (dữ liệu dùng mã EBCDIC thay cho mã ASCII và mã dò sai là
CRC thay cho BCC)
- Giao thức hướng bit, do hãng IBM phát triển và sử dụng có tên là Điều khiển liên
kết dữ liệu đồng bộ(Synchronous DataLinkControl - SDLC) và ISO lấy làm cơ sở để
phát triển thành giao thức điều khiển liên kết dữ liệu mức cao (High Level Data
LinkControl, HDLC).
a) Giao thức đồng bộ nhị phân:
Đây là giao thức điều khiển việc truyền nhận dữ liệu nhờ một số ký tự đặc biệt trong
các bảng mã. Các thông tin dữ liệu được gửi đi trong các khung dữ liệu mà hai biên
là các ký tự SYNC để báo máy thu biết bắt đầu bản tin.
Các từ điều khiển dùng trong BISYNC lấy từ bản mã ASCII, gồm một số từ như
sau :
5


SYN Ký tự đồng bộ mã ASCII dạng Hex 16H
SOH Ký tự bắt đầu của Header 01H
STX Ký tự bắt đầu văn bản 02H
ETX Ký tự kết thúc văn bản 03H
EOT Ký tự kết thúc phát 04H
ETB Ký tự kết thúc truyền khối 17H

ENQ Ký tự hỏi 05H
ACK Ký tự báo cho biết đã nhận dữ liệu 06H
NAK Ký tự báo cho biết chưa nhận dữ liệu 15H
NUL Ký tự rỗng 00H
DLE Ký tự giải phóng đường dữ liệu 10H
CAN Ký tự hủy 18H
Một khung dữ liệu của BISYNC tiêu biểu có cấu trúc sau :
SYN SYN SOH header STX text ETX BCC
Đầu Cuối
- Phần văn bản (text) chứa dữ liệu thông tin. Kích thước vùng text có giới hạn nên
với các văn bản lớn người ta chia thành những khối nhỏ (block) và trong phần
Header cóphần identifier (id) để chỉ thứ tự các khối.
- Phần header chứa điạ chỉ đến và tín hiệu trả lời ACK/NAK nếu có yêu cầu.
- BCC là ký tự 1 Byte dùng kiểm tra khung. Đây là byte duy nhất được tạo ra để
kiểm tra lỗi trong toàn khối. BCC có thể là một phép kiểm tra chẵn lẻ (dùng trong
BSC), hoặc chặt chẽ hơn là kiểm tra dư thừa theo chu kỳ (Cycle Redundancy Check,
CRC ) (Dùng trong Basic Mode, với CRC - 16).
Dưới đây là ví dụ truyền chữ TEST và kiểm tra chẵn lẻ theo hàng

6


Đối với các ví dụ trên các bit sẽ được truyền như sau:

Trong ví dụ này người ta dùng kiểm tra chẵn và BCC chỉ kiểm tra các ký tựt từ STX
đến ETX. Trên thực tế, sự kiểm tra được thực hiện trên toàn khối (từ SOH đến ETX).
Khi nhận được bản tin, máy thu thực hiện phép tính kiểm tra tổng, so sánh với BCC
nhận được, sau đó sẽ trả lời bằng tín hiệu ACK (Đúng) hoặc NAK (Không đúng).
Máy phát sẽ không gửi bản tin khác khi chưa được xác nhận rằng bản tin trước đã
nhận đúng (phương thức bán song công). Dưới đây là một số thủ tục chính trong

BSC/Basic Mode:
- Mời truyền tin:
Giả sử trạm A muốn mời trạm B truyền tin, trạm A sẽ gửi lệnh sau đây tới B: EOT B
ENQ. Trong đó B là địa chỉ của trạm được mời truyền tin, EOT để chuyển liên kết
sang trạng thái điều khiển. Khi B nhận được lệnh này, có thể xảy ra 2 trường hợp:
- Nếu B có tin để truyền thì B tạo cấu trúc tin theo dạng chuẩn và gửi đi
- Nếu B không có tin để truyền thì gửi đi lệnh EOT để trả lời
Ở phía A một khoảng thời gian xác định sau khi gửi lệnh đi mà không được trả lời
hoặc nhận được trả lời sai thì A sẽ chuyển sang trạng thái phục hồi (Recovery state).
- Mời nhận tin:
Giả sử trạm A muốn mời trạm B nhận tin, trạm A sẽ gửi lệnh sau đây tới B: EOT B
ENQ. Có thể bỏ qua lệnh EOT. Khi nhận được lệnh này, nếu B sẵn sàng nhận tin thì
nó gửi lệnh ACK để trả lời, nếu không thì gửi lệnh NAK. Ở phía A một khoảng thời
gian xác định sau khi gửi lệnh đi mà không được trả lời hoặc nhận được trả lời sai thì
A sẽ chuyển sang trạng thái phục hồi (Recovery state).
- Yêu cầu trảlời:
7


Khi một trạm cần trạm kia trả lời một yêu cầu nào đó đã gửi đi trước đó thì nó chỉ
cần gửi lệnh ENQ đến trạm kia
- Ngừng truyền tin (tạm thời): Gửi lệnh EOT
- Giải phóng liên kết: Gửi lệnh DLE EOT
- Trạng thái phục hồi: Khi một trạm nào đó đi vào trạng thái "phục hồi" nó sẽ thực
hiện một trong các hành động sau:
- Lặp lại lệnh đã gửi đi n lần (n là sốnguyên chọn trước) hoặc Gửi "yêu cầu trả lời" n
lần hoặc kết thúc truyền bằng lệnh EOT
- Chế độ thông suốt(Transparent Mode).
Trong trường hợp các mã điều khiển xuất hiện trong văn bản (Text) nhưng không
mang ý nghĩa điều khiển mà phải được hiểu như là dữ liệu, hệ thống được chuyển

sang chế độ thông suốt bằng cách dùng ký tự DLE đặt trước STX và DLE đặt trước
ETX để chấm dứt chế độ này.

b) Giao thức hướng bit.
Giao thức hướng bit được thiết kế để thoả mãn nhiều yêu cầu trong cách truyền đồng
bộ, bao gồm :
- Truyền giữa hai đài (trạm)(point to point) hay nhiều đài (multipoint).
- Bán song công hay song công.
- Liên lạc giữa trạm sơ cấp và trạm thứ cấp.
- Liên lạc với khoảng cách ngắn (nối trực tiếp), hoặc rất xa (vệtinh).
Giao thức này có một số tính chất sau :
- Người sử dụng có thể sử dụng bất cứ loại mã nào.
- Có khả năng thích hợp với nhiều loại đường truyền.
- Hiệu suất cao : giảm tối thiểu tỉ lệ hao hụt.
- Độ tin cậy cao : cho phép kiểm tra lỗi có hiệu quảvà có khả năng phục hồi dữ liệu.
Có thể nói các tính chất của giao thức hướng bit được thể hiện ở trường điều khiển
bởi các tổ hợp bit mã hóa các từ điều khiển. Có nhiều giao thức hướng bit đã được đề
nghị bởi các cơ quan khác nhau và được sử dụng rộng rãi :
- Thủ tục điều khiển thông tin dữ liệu cao cấp (Advanced DataCommunication
Control Procedure- ADCCP) phát triển bởi Viện chuẩn quốc gia Hoa Kỳ
(AmericanNational Standard Institute - ANSI) đây là chuẩn trong hệ thống thông tin
quốc gia.

8


- Thủ tục truy xuất đường truyền cân bằng (Link AccessProcedure, balance - LAPB)thực
hiện bởi Hội đồng Tư vấn Điện tín và Điện thoại quốc tế (InternationalTelegraph &
Telephone Consultative Committee- CCITT). Đây là một chuẩn về mạng.
- Điều khiển liên kết dữ liệu đồng bộ (SynchronousData Link Control - SDLC) được

dùng bởi hãng IBM (International Business Machine Corporation) và ISO lấy làm cơ
sở để phát triển thành giao thức điều khiển liên kết dữliệu mức cao (HighLevelData
LinkControl, HDLC). Thật ra không có mấy khác biệt giữa các chuẩn nói trên:
HDLC và ADCCP có thể xem là một còn LAP-B và SDLC là những tập con của
HDLC.
Phần sau đây sẽ bàn tới chuẩn SDLC.
 Đặc tính cơ bản :

SDLC định nghĩa 3 loại trạm,2 dạng truyền và 2 chế độvận hành.
* 3 loại trạm:
- Trạm sơ cấp: (Primary) có trách nhiệm điều khiển vận hành của hệ thống, những
khung phát bởi trạm sơ cấp gọi là lệnh (command)
- Trạm thứ cấp: (secondary) vận hành dưới sự điều khiển của trạm sơ cấp, những
khung phát bởi trạm thứ cấp là lời đáp (response) Trạm sơ cấp duy trì việc nối logic
với từng trạm thứcấp trong hệ thống một cách riêng rẽ.
- Trạm hỗn hợp: Các trạm đồng thời giữ vai trò sơ và thứ cấp.
* 2 dạng truyền:
- Dạng không cân bằng: dùng giữa 2 trạm hoặc nhiều trạm,gồm một trạm sơ cấp và
một hoặc nhiều trạm thứ cấp, có thể truyền song công và bán song công.
- Dạng cân bằng: chỉ dùng giữa 2 trạm hỗn hợp, có thể truyền song công hoặc bán
song công.
* 2chế độvận hành:
- Chế độ trả lời chuẩn (NormalResponse Mode - NRM) : đây là một dạng truyền
không cân bằng, một trạm sơ cấp có thể khởi động để truyền dữ liệu đến trạm thứ
cấp và trạm thứ cấp chỉ có thể truyền dữ liệu để trả lời khi trạm sơ cấp yêu cầu.
- Chế độ bình thường không kết nối(DISC) : Ở chế độ này trạm thứ cấp nhận tin
nhưng không tác động được vào bản tin.
(H 6.3) mô tả dạng truyền cân bằng và không cân bằng.

9

Cấu trúc của khung :(H 6.4)
Một khung thông tin trong SDLC gồm các trường sau đây :
- Cờ: 8 bit
- Điạchỉ: 1 byte.
- Điều khiển: 8 bit.
- Thông tin : thay đổi theo bản tin.
- Chuỗi kiểm tra khung (FrameCheck Sequence - FCS) : 16 bit.
- Cờ: 8 bit.
Các trường cờ, điạchỉvà điều khiển đặt trước trường thông tin gọi là đầu khung
(header) và các trường FCS và cờ đặt sau trường thông tin gọi là cuối khung
(Trailer).
(H6.4) cho dạng của khung và các trường trong khung

Trường cờ (Flag Field) :
Trường cờ đặt ở đầu và cuối một khung để giới hạn khung, gồm 8 bit theo qui định là
01111110 (6 bit 1 liên tiếp giữa 2 bit 0 ).
Giữa 2 khung có thể có một trong các trường hợp sau đây:
10


- Một cờ xuất hiện giữa bản tin gọi là cờ đơn vừa dùng chấm dứt một khung đồng
thời bắt đầu một khung khác.
- Một cờ chấm dứt khung trước và một cờ bắt đầu khung sau.Giữa 2 cờ này có thể
chỉ dùng một bit 0.
- Có thể chèn vào giữa 2cờ một số cờ khác.

Do SDLC không có qui định chặt chẻ về mã dùng cho dữ liệu nên các mã có dạng
của cờ có thể xuất hiện trong bản tin và gây nên nhầm lẫn ở máy thu. Để tránh sự

hiểu lầm ở máy thu khi nhận dữ liệu, máy phát dùng kỹ thuật nhồi bit nghĩa là khi
thấy trong chuỗi dữ liệu có5 bit 1 liên tiếp thì them vào bit 0 ngay sau 5 bit 1 này. Ở
máy thu sau tín hiệu cờ khi gặp liên tiếp 5 bit 1 thì tự động bỏ bit 0 theo sau đó để
phục hồi dữ liệu. Như vậy bảo đảm sự chính xác của dữ liệu.
Thí dụ:Trạm B có địa chỉ là C2 phát đi văn bản “C?”
- Khung thông tin chưa nhồi bit: (Viết theo chiều mũi tên hướng về bên trái)

Khung thông tin có bit nhồi (o):
01111110 01000011 011111o10 11111o110 11000011 111o10110
Cờ Đ/c= C2 TĐK mã“=7F mã C= C3 mã?=6F
11111o110 FCS 01111110 111111111111. . . .
Trường địa chỉ(Address field)
Trường địa chỉ dùng để xác định trạm thứ cấp trong hệ thống. Địa chỉ trong bản tin
luôn luôn là địa chỉ của trạm thứ cấp dù nó do trạm sơ cấp hay thức ấp gửi đi.
Trường này không cần thiết trong trường hợp hệ thống chỉ gồm hai trạm.
Trường địa chỉ dài 8 bit. Nếu tất cảc ác bit trong trường địa chỉ đều =1 có nghĩa trạm
sơ cấp yêu cầu liên lạc với tất cả trạm thứ cấp.
Giá trị 00 không được xem là một địa chỉ (gọi là void address)
11


Trường điều khiển (Control field) (H 6.5)
SDLC định nghĩa 3 loại khung của trường điều khiển, mỗi loại có dạng khác nhau.
Một hoặc hai bit đầu tiên của trường điều khiển dùng định nghĩa khung : bit thứ nhất
= 0 chỉ khung thông tin, bit thứ nhất và hai = 10 chỉ khung giám sát và = 11 chỉ
khung không số. Những bit còn lại được tổchức như những tập bit con mấy ý nghĩa
của nó sẽ được giải thích cụ thể đối với từng loại khung.
Một frame của SDLC được coi là bất hợp lệnếu nó không được đóng khung bởi 2 Cờ
ở hai đầu hoặc có tổng kích thước các vùng nằm giữa 2 Cờ nhỏ hơn 32 bit.

Khung loại I:(Thông tin, Information frame, I-frame), đây là khung chứa bản tin cần
phát đi của người sử dụng.
Khi khung I được dùng thì bản văn phát đi được đánh số thứ tự. Bit 5 trong khung
thông tin có tên là bit P/F (Poll/Final).
* Nếu bản tin phát đi từ trạm sơ cấp đến trạm thứ cấp thì đây là bit P, nếu P=0 thì
trạm thứ cấp không cần thiết phải trả lời ngay, nếu P=1 thì đâylà bit thăm dò và trạm
thứ cấp phải trả lời ngay.
* Nếu bản tin phát đi từ trạm thứ cấp đến trạm sơ cấp thì đây là bit F, nếu F=0 thì
đây chưa phải là bản tin cuối cùng và trạm sơ cấp không cần thiết phải trả lời ngay,
nếu F=1 có nghĩa đây là bản tin cuối cùng và trạm sơ cấp phải trả lời ngay.
* Ns chỉ số thứ tự bản tin đang được phát đi.
* Nr là số thứ tự nhận, nếu phát đi từ trạm sơ cấp thì liên hệ đến số Ns phát đi từ
trạm thứ cấp và nếu phát đi từ trạm thứ cấp thì liên hệvới Ns phát đi từ trạm sơ cấp.
Nr chỉ số thứ tự bản tin mà trạm đang chờ và đồng thời xác nhận đã nhận tốt các bản
tin trước đó (tức đến số Nr-1)
Thí dụ, trạm thứ cấp phát đi Ns=2 và Nr=3 có nghĩa là nó đang phát đi bản tin thứ 2
và đã nhận tốt các bản tin thứ2 trở về trước.
Do các số Ns chỉcó 3 bit nên số lượng tối đa mỗi lần phát chỉ được 7 bản tin, như vậy
buộc máy thu phải xác nhận trước khi số Ns vượt quá 7 (Ns=111).

12


Dưới đây là một thí dụ, Giả sử trạm sơ cấp đang phát và các số Nr và Ns đều bắt đầu
bằng số 0

Khung loại S:(Giám sát , Supervisory frame, S-frame), dùng để đếm số khung
gửi/nhận; một số lệnh và lời đáp báo tình trạng của máy thu (như sẵn sàng hay bận)
kiểm soát và báo lỗi.
Khung giám sát bắt đầu bởi 2 bit 10.

Bit 3 và 4 (vịtrí S trong khung) xác định các lệnh của khung giám sát
b3b4= 00 : Ready to receive (RR)
b3b4= 10 : Not ready to receive (RNR)
b3b4= 01 : Reject(REJ)
Trạm thứ cấp sẽ xóa khung RNR bằng cách gửi một khung thông tin với bit F=1 và
đối với các khung RR và REJ thì F=0 hay 1.
Trạm sơ cấp sẽ xóa khung RNR bằng cách gửi một khung thông tin với bit P=1 và
đối với các khung RR và REJ thì P=0 hay 1.
- Khung loại U:(Không số, Unnumbered frame, U-frame), cung cấp những chức
năng điều khiển phụ như khởi động trạm thu, kiểm tra trạm, giải phóng liên kết khi
cần thiết . .
Khung không sốbắt đầu bởi 2 bit 11.
Khi dùng khung U để phát thì không cần đánh số thứ tự bản tin.
Bảng 6.2 cho các lệnh trong khung U:
Mã nhị phân

Lệnh

Phát đi từ trạm Phát đi từ trạm Cho phép phát
sơ cấp
thứ cấp
văn bản
x
x
x
x

1100 P/F 000
1110 P 000

UI
SIM

1110 F 000

RIM

1100 P 001

SNRM

1111 F 000

DM

x

1100 F 010

RD

x

1100 P 010

DISC

x
x

x
13


1100 P/F 110

UA

1110 F 001

FRMR

x

x
x

x

UI- Unumbered Information (NSI - Nonsequenced Information): Cho phép dữ liệu
người sử dụng được phát theo kiểu không tuần tự
SIM- Set Initialization Mode: Dùng để khởi tạo một cuộc liên lạc giữa trạm sơ và
thứ cấp. Lệnh này sẽ reset số đếm Ns và Nr và trạm sơ cấp chờ trạm thứ cấp trả lời
với lệnh UA.
RIM- Request Initialization Mode (RQI - Request Initialization): Trạm thứ cấp yêu
cầu trạm sơ cấp phát lệnh SIM
SNRM- Set Normal Response Mode: Đặt trạm thứ cấp vào chế độ chỉ trả lời. Trong
chế độ này trạm thứ cấp có thể trả lời với các loại khung I, U và S.
Trạm thứ cấp không thể tự đặt mình vào một trong hai chế độ NRM và DISC DMDisconnect Mode(ROL - Request On-Line): Được phát bởi trạm thứ cấp đểbáo cho
trạm sơ cấp biết nó đang ở chế độ bình thường không kết nối. Thường khi được báo

thì trạm sơ cấp sẽ đặt chế độ trả lời bình thường cho nó (SNRM).
RD- Request Disconnect (RQD - Request Disconnect): Dùng ở trạm thứ cấp để yêu
cầu không kết nối.
DISC- Disconnect: Phát bởi trạm sơ cấp để đưa trạm thứ cấp vào chế độ bình
thường không kết nối. Ở chế độ này trạm thứ cấp nhận tin nhưng không tác động
được vào bản tin.
UA- Unumbered Acknowledgement (NSA - Nonsequenced Ack.): Phục vụ như một
tín hiệu ACK (trạm thứcấp báo nhận) đối với khung SNRM, DISC hoặc SIM.
FRMR- Frame Reject (CMDR - Command Reject): được dùng bởi trạm thứ cấp để
từ chối một khung sai FCS.
Để phát lệnh FRMR, trạm thứ cấp phải ở chế độ trả lời bình thường (NRM). Lệnh
này báo cho trạm sơ cấp biết khung thông tin trạm thứ cấp nhận được có một trong
các lỗi:
- Trường điều khiển không có nghĩa.
- Trường thông tin quá dài (dài hơn bộ đệm của máy thu).
- Số Nr phát từ trạm sơ cấp không có giá trị (không tương thích với số Ns của trạm
thứ
cấp).

14


Trạm thứ cấp sau khi phát lệnh này chỉ trở về chế độ bình thường khi nhận được một
trong các lệnh đặt chế độ như DISC, SIM hoặc SNRM từ trạm sơ cấp. Ta nói các
lệnh này reset lệnh FRMR.
Khi gửi khung FRMR, trạm thứ cấp phải dùng dạng văn bản cố định, trong đó có chỉ
rõ lý do sai:

Dưới đây là một thí dụ về mẫu đối thoại trong hệ thống nhiều điểm,phương thức
truyền song công hoàn toàn (F/FDX). Trạm A khởi động ở chế độ NRM và trạm B ở

chế độ DM

Trường thông tin (Information field)
Trường thông tin xuất hiện trong khung I , đôi khi trong khung U. Trường thông tin
có thể chứa một số bit bất kỳ là bao nhiêu, chiều dài của nó không xác định nhưng
thường là bội của 8.
Trường kiểm tra khung (Frame check sequence field, FCS)
Trường kiểm tra khung FCS chứa nội dung chỉ phương pháp thực hiện việc kiểm
tra.FCS thông dụng trong SDLC là loại 16 bít kiểm tra độ dư thừa theo chu kỳ
(CRC) do CCITT
thiết lập (CRC-16).Vận hành của SDLC bao gồm việc trao đổi các khung I, khung S
và khung U giữa trạm sơ và thứ cấp hay giữa hai trạm sơ cấp.
Ngoài các lệnh đề cập ở trên, ta lưu ý them vài chi tiết sau:
- Bản văn báo bỏ: đó là bản văn chứa từ 7 đến 14 số1 liên tiếp (bit nhồi không được
thêm vào cho đoạn văn bản này), ở máy thu, sau khi nhận được Flag, nếu gặp liên
tiếp từ 7 đến 14 số1 thì hiểu rằng không phải quan tâm tới tất cả những gì nhận được
cho đến lúc đó.
Xung đồng bộ vẫn được duy trì khi nhận được bản văn báo bỏ. Điều kiện bỏ cũng
dùng để kết thúc một khung và bắt đầu cho khung khác ưu tiên hơn.

15


- Trạng thái nghỉ: Hệ thống vẫn vận hành nhưng không có một khung thông tin hay
điều khiển được phát đi thì hệ thống vào trạng thái nghỉ, lúc này máy thu nhận được
liên tiếp ít nhất 15 bit 1.
- Mã dùng trong SDLC:
Để đảm bảo máy thu duy trì được đồng bộphải có một sự thay đổi thường xuyên ở
dòng dữ liệu tới. Do đã thực hiện biện pháp nhồi bit nên không bao giờ có quá 5 bit 1
liên tiếp vậy chỉ còn trường hợp một loạt bit 0 liên tiếp có thể xảy ra. Để giải quyết

trường hợp này, người ta dùng loại mã non-return-to-zero inverted (NRZI) cho dữ
liệu trong SDLC . Tính chất của loại mã này là Không có sự thay đổi mức tín hiệu
khi gặp bit 1 và mức tín hiệu bị đảo khi gặp bit 0.

Các bước tiến hành để chuẩn bị phát một bản tin:
* Tạo bản văn và trường điều khiển: Control field Text
* Thêm địa chỉvào: Address Control field Text
* Tạo khung FCS: Address Control field Text FCS
* Thực hiện nhồi bit: Bit nhồi được thực hiện cho khung thông tin kể từ địa chỉ và
khung FCS.
* Thêm các cờ ở đầu và cuối bản tin.
Lưu ý là bit nhồi thực hiện sau khi tính toán cho khung FCS nên trong khung FCS
cũng có thể có bit nhồi và ởmáy thu phải loại bit nhồi trước khi dùng thuật toán kiểm
tralỗi.
Dưới đây thêm vài ví dụ về các lệnh trong vận hành của SDLC (không ghi lại mã)

16


Dạng tổng quát của một lệnh A , C/R P/F (0)
A địa chỉ trạm thứ cấp C/R Lệnh hỏi hoặc lời đáp. Khoảng trống dùng cho sốNs, có
thể them dấu ( ) vào nếu cần P/F Poll hoặc Final bit (P= On P= Off, tương tự cho F)
(1) sốNr (nếu cần)

17


Các thí dụ cho hệ multipoint

Các trạm thứ cấp online, trạm sơ cấp gửi tín hiệu tới một trạm thứ và đồng

thời nhận tín hiệu từmột trạmkhác

18


Ví dụ 6, các trạm thứ cấp được kết nối, trạm sơ cấp gửi tín hiệu tới một trạm
trong khi nhận tín hiệu của trạm khác
Ví dụ 7, trạm sơ cấp gửi tín hiệu tới các trạm thứ cấp.
So sánh giữa Bisynch và SDLC:
Bisynch là giao thức hướng ký tự trong lúc SDLC là giao thức hướng bit.
Bisynch có thể dùng mãASCII hay EBCDIC trong lúc SDLC chỉ dùng
EBCDIC. Để dò lỗi, nếu là ASCII thì dùng phép kiểm tra khối (BCC) còn khi
dùng mã EBCDIC thì dùng kiểm tra dư thừa theo chu kỳ (CRC) với chiều dài
mã kiểm tra là 2 byte. Cả hai giao thức đều dùng chung kích thước khung
thông tin là 256 byte. Ở Bisynch có chế độ thông suốt dữ liệu (để tránh nhầm
lẫn dữ liệu và ký tự điều khiển) trong lúc ở SDLC thì dùng phương pháp nhồi
bit (để tránh nhầm lẫn với mã Cờ).
Giao thức Điều khiển liên kết dữ liệu cấp cao (HDLC) HDLC được ISO cho
ra đời năm1975 nhằm bổ sung một số chức năng của SDLC của IBM. Một số
bổ sung có thể kể ra như sau:
- Trường địa chỉ mở rộng, gồm nhiều byte:

Trong trường địa chỉ mở rộng, địa chỉ xác định bơi một sốlà bội của 7 bit.Bit
LSB
trong một byte là 0 hoặc 1 (là 0 khi byte đó chưa phải là byte cuối cùng và là
1 khi là byte cuối cùng của trường địa chỉ) 7 bit còn lại hình thành địa chỉ của
trạm thứ cấp (H 6.7).
- Trường điều khiển mở rộng, gồm2 byte (H 6.8):

Trong trường điều khiển mở rộng, các số Ns và Nr gồm7 bit như vậy cho

phép phát một lần 127 bản tin.
- Dạng khung dữliệu: SDLC chỉ dùng mã EBCDIC 8 bit còn HDLC cho
phép dùng bất cứ loại mã nào
- Dạng khung giámsát: ngoài các lệnh RR, RNRvà REJ, HDLC có thêm lệnh
SREJ (selective reject), lệnh này do thứ cấp yêu cầu phát lại một khung có số
Nr.
- HDLC có thêm2 chế độvận hành:
Chế độ trảlời bất đồng bộ(Asynchronous Response Mode - ARM) : đây là
dạng truyền không cân bằng. Trạm thứ cấp có thể khởi động để phát mà
không cần lệnh của trạm sơ cấp. Nó có thể trả lời mà không cần phải nhận
19


được một khung với bit P =1. Tuy nhiên, khi nó nhận được một khung với bit
P =1 thì khung trả lời phải có bit F =1. Trong trường hợp này F=1 không có
nghĩa là khung cuối cùng của trạm thứ cấp.
- Chế độ không kết nối bất đồng bộ (Asynchronous Disconnect Mode - ADM)
: ADM tương tự nhưDM ngoại trừ một điểm là trạm thứ cấp có thể khởi động
chế độ DM hay RIM bất cứ lúc nào.

3. Khảo sát vài IC LSI truyền đồng bộ
Chúng ta khảo sát dưới đây hai IC tiêu biểu
- USART 8251A của Intel
- SSDA 6852 của Motorola
a) USART 8251A của Intel
Bảng 6.3 TừControl và command

Ghi chú:Resetlỗi phải hoàn thànhkhi RxEnable và Enter hunt được lập trình
Là IC thu phát đồng bộvà bất đồng bộ. Trong chương 4 ta đã khảo sát IC này
trong chế độ bất đồng bộ, bây giờ chúng ta tìm hiểu thêm một số tính chất của

IC trong chế độ đồng bộ. Vận hành ở chế độ đồng bộ8251A có vận tốc truyền
lên tới 64 kbps.
Chi tiết các thanh ghi điều khiển, lệnh và trạng thái cho ở bảng 6.3 và 6.4. Để
IC hoạt động ở chế độ đồng bộ bit D0 và D1 trong thanh ghi điều khiển = 00,
các
bit D2, D3, D4, D5 như trong phần bất đồng bộ, bit D6 cho phép chọn thực
hiện đồng bộ từ bên trong hay bên ngoài và bit D7cho phép chọn 1 hay 2 từ
SYNC
- Chân SYN/BREAK của IC trong chế độ đồng bộ có thể là ngã ra hoặc ngã
vào và tùy thuộc vào từ điều khiển trong chương trình. Khi thực hiện chế độ
đồng bộ bên trong thì chân này là ngã ra, ở mức thấp khi được reset và lên cao
để chỉ rằng máy thu đã nhận được từSYNC. Khi máy thu thực hiện tác vụ đọc
trạng thái thì chân này tự động reset. Khi thực hiện chế độ đồng bộ từ bên
ngoài thì chân này là ngã vào, tín hiệu dương đến chân này báo 8251A bắt
đầu nhận dữ liệu
20


- 82251A ở chế độ phát đồng bộ 8251A bắt đầu phát dữ liệu ngay sau khi CPU nạp
từ SYNC cho đến khi không còn tín hiệu để phát, thanh ghi đệm phát trống mà CPU
không nạp ký tự kế tiếp thì 8251A tự động thêm từ SYNC vào và phát đi - 8251A ở
chế độ thu đồng bộ
- Khi sự đồng bộ được thực hiện từ bên trong, lệnh ENTER HUNT phải được lập
trình trong từ lệnh đầu tiên, việc này khiến 8251A dò từ SYNC trong dòng dữ liệu
đến, sau khi dò ra USART chấm dứt chế độ HUNT và máy thu trong tình trạng đồng
bộ hóa, chân SYNDET lên cao để báo cho µP biết.
- Khi sự đồng bộ được thưc hiện từ bên ngoài, xung đồng hồ dời bit của máy thu
được cấp vào chân RxC. Xung này thường được cấp từ modem và phải đồng bộ với
dòng dữ liệu thu được. Ở chế độ đồng bộ, 8251A làm việc với một tần số cố định của
xung đồng hồ (chứ không được chia như ở chế độ bất đồng bộ). Tần số xung này

phải phù hợp với vận tốc truyền bit - Khởi động 8251A
Tương tự như ở chế độ bất đồng bộ, ngoại trừ ký tự SYNC phải đươc lập trình như
sau - Reset chip: đưa chân RST lên cao (Reset cứng) hoặc set bít IR trong thanh ghi
lệnh = 1 (Reset mềm)
- Ghi mã ký tự SYNC
- Ghi từ lệnh
Chân C/D ở mức cao trong 3 lần ghi Byte đã ghi giữa từ chọn mode và từ lệnh
(command) đã chốt vào USART là mã ký tự SYNC
- Phát một ký tự

21


Cũng như trong chế độ bất đồng bộ, chân CTS phải ở mức thấp và bit TxEn trong
thanh ghi từ lệnh được set = 1 (cho phép phát)
- Chờ bit TxRDY được set hay chân TxRDY lên cao
- Ghi ký tự kế tiếp vào thanh ghi đệm phát.
Khi truyền xong ký tự cuối cùng của khối, chân TxE (trans. empty) sẽ ở High và bit
TxEn được set, USART tự động phát từ SYNC trong suốt thời gian nghỉ. Các bit
được dời ra cùng lúc với cạnh xuống của tín hiệu TxC.
- Thu một ký tự
Để thu một ký tự ở chế độ đồng bộ cần thực hiện các bước:
- Ghi từ ENTER HUNT như là một phần của lệnh đầu tiên vào thanh ghi từ lệnh
- Chờchân SYNDET lên cao
- Chờ chânRxRDY lên cao hay bit trạng thái tương ứng được set (D1 thanh ghi trạng
thái = 1)
- Đọc ký tự từ thanh ghi đệm thu
- Đọc trạng thái lỗi từ thanh ghi trạng thái
Những bit lỗi của thanh ghi trạng thái được reset nhờ từ lệnh có bit ER được set = 1
(D4= 1). Các bit dữ liệu được dời vào cùng lúc với cạnh lên của xung đồng hồ thu

RxC - 8251A giao tiếp với modem
(H 6.9) là một mẫu giao tiếp giữa 8251A và modem,chuẩn giao tiếp RS-449 được sử
dụng. Xung đồng hồ thu phát được cấp từ modem

b) SSDA 6852 của Motorola
22


6852 của Motorola là IC điều hợp đồng bộ nối tiếp (Synchronous Serial Data
Adaptor, SSDA) loại NMOS 24 chân được chế tạo để giao tiếp với họ vi xử lý 6800
của Motorola trong chế độ đồng bộ. (H 6.10) là sơ đồ khối của 6852

Ý nghĩa các chân
- CS, RS : Chip select, Register select
- R/W: Read/Write
- E : Data I/O enable & Clocking
- IRQ: Interrupt Request
- RST: Reset
- D7 - D0 : Data bus I/O
- RxCLK, TxCLK : Receive Clock, Transmitter Clock
- CTS: Clear to send
- CD: Carrier detect
- SM/DTR: Sync. match/Data termready: Điều hợp đồng bộ/DTE sẳn sàng
- TUF : Trans. underflow
- Vcc & Vss : Power & Ground
-TxD,RxD : Transmit Data, Receive DataLà IC chỉ có chức năng thu phát đồng bộ,
6852 có một số chi tiết không giống như 8251A. Đặc biệt nó có bộ đệm thu phát 3
byte hoạt động theo kiểu vào trước ra trước (First In, First Out, FIFO) . Sử dụng bộ
đệm này 6852 có thể vận hành theo chế độ byte kép
(Double-byte) nghĩa là CPU có thể đọc hoặc ghi đồng thời 2 ký tự mà không phải

đợi
Việc chọn chế độ vận hành và điều khiển ở SSDA đều thông qua µP bằng cách
ghivào 3 thanh ghi điều khiển. Các trạng thái lỗi và bắt tay được đọc từ thanh ghi
trạng thái. Vị trí bit của các thanh ghi cho trong bảng 6.5 và 6.6

Đối với µP 6852 chỉ xuất hiện bằng hai cách định địa chỉ (chân RS ở High và CS ở
Low- Thường CS được nối với đường địa chỉA0). Từ sơ đồ khối ta thấy có 7 thanh
ghi trong 6852 có thể được µP truy xuất. Ngoại trừ thanh ghi điều khiển 1, tất cảcác
thanh ghi khác đều chỉ có thể đọc hoặc chỉcó thể ghi tùy chức năng. Trạng thái của
đường R/W được dùng để chọn nhóm thanh ghi chỉ đọc hay chỉ ghi. Từ bảng 6.5 ta
23


thấy 2 bit có trọng số lớn nhất trong thanh ghi điều khiển 1 được dùng để định địa
chỉ các thanh ghi khác. Việc định địa chỉ có thể tóm tắt như sau:
Duyệt qua các bit trong thanh ghi trạng thái và điều khiển trong bảng 6.5 và 6.6 ta
thấy có nhiều điểm tương đồng với 8251A. Mỗi khi máy thu dò ra từSYNC trong
dòng dữ liệu đến, chân SM xuất hiện xung có chiều dài 1 bit ( giống nhưchân

SYNDET của 8251A)

- Khởi động 6852
Khởi động 6852 bao gồm các bước sau :
- Reset chip bằng cách ghi từ điều khiển vào thanh ghi CR1và xác định địa chỉ thanh
ghi CR3
- Ghi từ điều khiển mong muốn vào thanh ghi CR3 (chọn số từ SYN và chế độ đồng
bộ)
- Ghi từ điều khiển vào thanh ghi CR1 đểduy trì điều kiện reset và xác định địa chỉ
thanh ghi CR2
24

- Ghi từ điều khiển mon gmuốn vào thanh ghi CR2
- Ghi từ điều khiển vào thanh ghi CR1 để duy trì điều kiện reset và truy xuất thanh
ghi mã đồng bộ kế tiếp
-Ghi mã mong muốn vào thanh ghi mã đồng bộ
- Ghi từ điều khiển mong muốn vào thanh ghi CR1 (bao gồm việc cho phép thu và
(hoặc) phát)
- Phát một ký tự
- CTS phải ở mức thấp và bit TxRS phải được xóa
- Chờ bit TDRA trong thanh ghi trạng thái (Trans. Data Register Available) được set
-Viết mãký tựphát vào bộ đệm TxFIFO
Chu trình được lặp lại cho tới khi cả khối dữ liệu được phát. Nếu CPU không cung
cấp Data đủ nhanh đểmáy phát phát, ta nói máy phát ở tình trạng underflow và bit
TUF lên cao, lúc đó SSDA tự động thêm từ SYNC vào để phát đi. Bit TUF là một cờ
được reset bởi bit b3=1 trong CR3. Các bit được dời ra ngoài khi có cạnh xuống của
xung đồng hồ tại ngã vào TxCLK
- Thu một ký tự
Để thu một ký tự ngã vào CD phải ở LOWvà bit RxRS phải được xóa. Các bit tới
máy thu được so sánh với mã SYNC trong thanh ghi mã đồng bộ đến khi có sự tương
ứng (nhận dạng từ SYNC)
- Chờ cho tới khi RDA được set
- Đọc trạng thái lỗi trong thanh ghi trạng thái
- Đọc mã ký tự từ bộ đệm RxFIFO
Các bit dữ liệu được lấy mẫu ở cạnh lên của xung clock thu tại chân RxCLK.

4. KIỂM TRA HỆTHỐNG THÔNG TIN
Một hệ thống thông tin trước khi đưa vào vận hành cũng như trong quá trình sử dụng
luôn cần được kiểm tra thường xuyên để bảo đảm tính chính xác và độ tin cậy.
- Kiểm tra tương tự thường được thực hiện đối với một hệ thống chuẩn bị đưa vào sử

dụng
- Kiểm tra số thường được tiến hành thường xuyên để đánh giá chất luợng của hệ
thống mà không cần phải ngắt hệ thống trong một thời gian dài
a) Kỹ thuật tương tự- Phép đo tỷ số PAR
Tín hiệu trên một đường truyền thường bị biến dạng do hai nguyên nhân: độ suy
giảm biên độ theo tần sốvà sự biến dạng do trễ pha. Việc đo đạc hai đại lượng này rất
25