Napjainkban a hardvereszközök árainak csökkenésével és az Internet térhódításávál párhuzamosan robbanásszerű ütemben nő a modemes felhasználók tábora. Nagy részük azonban - a mindennapos használat dacára - nincs tisztában a modemek és az adatátvitel működésének elvével, a modemek felhasználásának lehetőségeivel. Új sorozatunk a telekommunikáció érdekes világába vezeti be az Olvasót, az adatátvitel, a modemek működésének és felhasználási területeinek megismertetésével.

A TELEKOMMUNIKÁCIÓ TÖRTÉNETE

A kezdeti időkben az emberek számára a hallótávolságon túli üzenetváltás egyetlen módját a futárok ill. optikai jelek jelentették. Az idő haladtával azonban egyre nagyobb igény mutatkozott mind az átvivendő információ mennyiségének, mind az átvitel sebességének növelésére. Ez újabb módszerek kidolgozását tette szükségessé.

Az első elektromos elven működő távközlő berendezést nem sokkal Volta korszakalkotó találmánya, az első elektromos áramforrás: a Volta-oszlop feltalálása után egy Sömmering nevű német professzor készítette el 1809-ben. Sömmering elektrokémiai távírója mindössze egy lapos víztartályból és az annak alján elhelyezkedő - a latin ABC 25 betűjének és a tíz számjegynek megfelelő - 35 darab aranyozott fémtűből állt - ez utóbbiak voltak a vízbontáshoz szükséges elektródok. Kísérletei során a száz méter távolságban elhelyezett adó-berendezés segítségével egy Volta-oszlop energiáját a vevő oldal (a víztartály) felé futó 35 kábel valamelyikére a negatív, másikára a pozitív kivezetést vezetve a víztartályban a két éppen aktivált elektród segítségével - felszálló buborékok formájában észlelhető - vízbontást idézett elő. (A betűk kettesével történő elküldése könnyen kiküszöbölhető lett volna egy 36. vezeték alkalmazásával - de úgy látszik, Sömmering erre nem is gondolt.)

A következő nagy lépést Cooke és Wheatstone 1837-ben szabadalmaztatott távírója jelentette, amely nehézkes kódok helyett már közvetlenül olvasható szöveg közlésére is alkalmas volt. A távíró a memória-áramkörökben is alkalmazotthoz hasonló mátrix-kiválasztásos elven alapult. A távíró vevő oldalán ugyanis 5x5-es mátrixba rendezve voltak megtalálhatók az ABC betűit, amelyek közül az egyik átló mentén elhelyezett 5 darab mágneses tű közül 2-2 segítségével bármelyik betűt "ki lehetett választani". (Az átló menti tűk miatt a mátrixban már csak 20 betűnek maradt hely, így kényszerűségből a C,Q,U betűket az adáskor más betűkkel helyettesítették, az X,Z betűket pedig kihagyták.)

Az első igazi, a gyakorlatban is alkalmazott elektromos távíró bemutatóját 1844. május 24-én tartotta Samuel Finley Breese Morse a washingtoni Capitoliumban. A bemutató során Morse az általa feltalált (és Joseph Henry segítségével tökéletesített) távíró segítségével Washingtonból a 65 km távolságban elhelyezkedő Bostonba a következő mondatot küldte el: "What hath God wrought" (azaz, "Mit művelt Isten!"). 1848-ban a Missisippitől keletre Florida kivételével az Egyesült Államok mindegyik államában működött már távíróvonal.

A technika fejlődésével megjelentek az első ún. telexek is, amelyek úgy működtek mint az írógépek, azzal az apró különbséggel, hogy a gépelt betűk nem csak helyben, de egy másik gépen is megjelentek.

A mai táv-adatátvitelben alkalmazott technológia alapelvében nem sokban különbözik a telexben alkalmazottaktól.

A kommunikációs hardver

A PC-k egyik legsokrétűbben felhasználható része az UART (Universal Asynchronus Receiver/Transmitter - univerzális aszinkron adó/vevő), azaz a közismertebb nevén a soros port. A soros portok segítségével kétirányú kommunikáció valósítható meg a számítógép és egy másik eszköz, vagy esetlegesen két számítógép kötött.

A PC-k UART-jai által is alkalmazott RS-232-es protokoll szigorú szabályokat határoz meg a zökkenőmentes átvitel biztosításának érdekében. Az átvitelhez a szabvány 6 standard jelvezetéket definiál, amiket a PC-kben alkalmazott egységek további két jelvezetékkel egészítenek ki. A PC-k soros portjai univerzális 9 ill. 25 tűs SUB-D csatlakozókra vezetik ki ezeket a jeleket, ezáltal lehetővé téve igen sokfajta eszköz illesztését. A csatlakozók szerkezete és a jelvezetékek kiosztása a következő:

 

Az adatkommunikáció két módon jöhet létre attól függően, hogy azt a saját gép, vagy egy külső egység kezdeményezi. Az első esetben a gép adási szándékát a külső egység (általában a modem) felé a DTR vezeték "felhúzásával" (jelszintjének magasra emelésével) jelzi. A csatlakoztatott eszköznek erre a DSR vezeték megemelésével kell válaszolnia ; amennyiben a külső egység nincs jelen, vagy nem üzemkész a DSR vonal alacsony állapotban marad. A kommunikáció ilyen, szabályozott módon történő megnyitását handshake-nek (kézfogás) nevezik.

A kommunikáció megnyitása után az adatáramlást a két eszköz az RTS és CTS vonalak segítségével szabályozhatja. Nevükkel ellentétben e vonalak nem csak az adás, de a teljes adatkommunikáció szabályozására képesek. A CTS szint magasan tartásával az adateszköz, míg az RTS jel felemelésével a számítógép jelzi, hogy kész a másik oldal felől érkező adatok fogadására.

A másik esetben a kapcsolatot a külső adategység kezdeményezi. Modemek esetében a fent megismerthez hasonló handshake-et a kicsengés-jelző (RI) vonal a kicsengés ütemének megfelelő vezérlése el?zi meg. Ennek figyelésével szerezhet tudomást a számítógép a bejövő hívásról és utasíthatja a modemet annak fogadására (a vonal "felvételére"). A vonal felvétele után a modem el?ször - furcsa, magas hangú "zörgések" közepette - megpróbál kapcsolatot teremteni a telefon-vonal túloldalán elhelyezked? másik modem-egységgel. A vonali

kommunikáció sikeres felépítését a számítógép felé a modem DCD vonal felemelésével jelzi. Az adatáramlás vezérlése ezek után a már megismert módon történik.

Az eddig nem tárgyalt két vezeték (TxD, ill. RxD) funkciója a két egység közti tényleges adatátvitel (az adatbitek jeleinek) biztosítása. Az aszinkron soros kommunikáció során az elküldend? adatot (bájtot) soros formára alakítva küldik át e vezetékek egyikén - az adatiránynak megfelel?en -, ahol azt a vétel helyén ismét párhuzamos formára alakítva dolgozzák fel.

Az átvitel kezdetén az adat-vonal logikai 1 szinten van. Az adás megkezdése előtt az adó a vonalat egy bitnyi id?re logikai 0 szintre húzza. E bevezet?, ún. start-bit jelzi a másik egység felé az adás megkezdését. A start bit után az adatbitek (6,7 vagy 8 darab) továbbítása következik. A legmagasabb helyiérték? bit átvitele után az esetleges paritásbit, majd az adatbájt átvitelét lezáró 1 vagy 2 bit-ideig tartó, logikai 1 szint? stop-bit(ek) átvitele következik.

A paritás-ellenőrzést az fogadott adatok helyességének ellen?rzésére használják. Páros ill. páratlan paritás esetén a paritásbit értékét adáskor úgy választják meg, hogy az adatbájtban fellelhető 1-es bitek számát párosra vagy páratlanra egészítse ki. Space ill. mark paritás esetén a paritásbit értéke mindig fixen logikai 0 ill. 1. A vevő oldali egység az esetleges paritásbit újragenerálásával és a vettel történ? összehasonlításával ellenőrizheti az átvitel hibamentességét.

Az adatátvitel ütemét (egy adatbit hosszúságát) és ezáltal a kommunikáció sebességét egy programozható sebesség? ütemgenerátor határozza meg. E generátor segítségével az átviteli sebesség 120 és 112000 baud között változtatható.