变电站综合自动化技术第四章.ppt

第三章内容回顾 主 要 内 容 第一章. 绪 论 第二章. 变电站综合自动化系统的内容和功能 第三章. 变电站综合自动化系统的结构形式 第四章. 变电站综合自动化系统的数据通信 第五章. 提高变电站综合自动化系统可靠性的措施 第六章. 国内变电站综合自动化系统简介 第四章 变电站综合自动化系统的数据通信 变电站综合自动化通信系统 通信系统的组成 信息源和信息接收者 发送设备 传输介质 接收设备 信号的传输方式 基带传输（不进行调制，适合短距离通信） 载波传输 宽带网 （2M） 异步传输模式 ATM（Asynchronous Transfer Mode） 通信方式 单工通信 半双工通信 全双工通信 通信工作方式 通信系统的工作方式按照消息传送的方向和时间，可分为单工通信，半双工通信和全双工通信等三种方式。 单工通信是指消息只能按一个方向传送的工作方式。 半双工通信是指消息可以双向传输，但两个方向的传输不能同时进行，只能交替进行。 全双工通信是指通信双方可同时进行双向传送消息的工作方式 。 串行通信的传输方式 通 信 方 式 串行通信与并行通信的对比 通信——智能设备之间的信息交换。 通信方式——并行通信、串行通信 并行通信：数据的各位同时发送或同时接收 优点: 传送速度快 缺点: 不便长距离传送 串行通信：按照一定的格式一位一位地顺序传送数据。信息在一根信号线上传输。 优点: 便于长距离传送 缺点: 传送速度较慢 并行通信方式连接 并行通信：数据有多少位，就需要多少根传输线，传送速度快。数据位数多、传输距离远时传输成本高。 计算机“主机”部件之间，如CPU与存储器、CPU与接口电路，多采用并行方式传输数据。 并行通信通常是以“字节”为单位进行信息传输的。 串行通信方式连接 串行通信：数据在一根信号线上传输。远距离通信时，可以利用现有的电话线作为传输介质，降低传输线路的成本。 串行数据传输主要出现在接口与外部设备、计算机与计算机之间。 PC系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送。 需要进行数据格式转换。 异步通信和同步通信 异步通信 依靠起始位、停止位保持通信同步。 数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验位和停止位。 特点：异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，适用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次同步，即每个字符都要额外附加位，所以工作速度较低，在单片机中主要采用异步通信方式。 同步通信 串行通信的一些名词术语 发送时钟和接收时钟 （1）发送时钟：并行的数据被送入移位寄存器后，通过移位寄存器由发送时钟进行移位（变成串行数据）输出，数据位的时间间隔可由发送时钟周期来划分。 （2）接收时钟：将串行数据序列逐位移入移位寄存器而装配为并行数据序列的过程。 比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系 （1）数据传输速率也称比特率（Bit Rate） 每秒传输的二进制数码的位数bps 字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数 （2）波特率（Baud Rate） 每秒传输数据信息的个数 当进行二进制数码传输，且每位时间长度相等时，比特率还等于波特率。 过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50 bps到9600 bps之间。现在，可以达到115200 bps或更高。 比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系 （3）波特率因子 接收时钟/发送时钟频率是波特率的倍数。 例：波特率=9600bps，波特率因子=16， 则接收时钟和发送时钟频率=9600×16=153600Hz 串行通信的同步措施 （1） 设置波特率。波特率是指单位时间内传送的位数，单位是比特/秒。 （2）设置数据的传送格式。一般地串行通信在传送数据时，并不是单纯地传送数据位信息。为了使数据传送可靠，还设定了其他一些辅助位。 （3） 设置波特率因子。发送时钟和接收时钟的频率可以是波特率的数倍，一般取16倍、32倍或64倍。这个倍数就称为波特率因子。 信号的调制与解调 （1）调制（Modulating） 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号 （2）解调（Demodulating） 将电话线路的模拟信号转换为数字信号 （3）调制解调器MODEM 具有调制和解调功能的器件合制在一个装置 基本的调制方法 （1）调幅（AM） 即载波的振幅随数字信号而变化。例如，0对应于无载波输出，