3. Модем

Назначение. Модем — сокращение от «модулятор-демодулятор» — устройство для передачи цифровой информации через аналоговые линии связи, например, через телефонные линии или с помощью радиоволн.

Принцип действия. Необходимость промежуточного подсоединения модема между компьютером и телефонной линией объясняется тем, что цифровое и аналоговое представления информации не совпадают и подключить компьютер напрямую к телефонной линии нельзя.

Модем принимает от компьютера данные в цифровом виде (программу, текстовый, звуковой или графический файл), преобразует в аналоговый сигнал и передаёт в канал связи.

На противоположном конце в принимающем модеме происходит обратное преобразование, и в принимающий компьютер информация попадает в цифровом виде.

По сути, модем — это цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователь.

П о исполнению модемы бывают внутренние, внешние и встроенные.

Внутренний модем по своей конструкции представляет съёмную карту расширения, установленную на материнской плате, на которой размещены все компоненты, обеспечивающие обмен данными, и гнёзда для подключения кабеля телефонной линии.

Внешний модем подключается к разъёму на задней панели системного блока. Он занимает место на рабочем столе, однако даёт возможность отслеживать процесс передачи данных благодаря встроенным в него индикаторам состояния.

Встроенные — являются внутренней частью устройства, например ноутбука или док-станции.

По типу:

Аналоговые — наиболее распространённый тип модемов для обычных коммутируемых телефонных линий

ISDN — модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий

DSL — используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть. Отличаются от коммутируемых модемов кодированием сигналов. Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии в обычном порядке.

Кабельные - используются для обмена данными по специализированным кабелям — к примеру, через кабель коллективного телевидения по протоколу DOCSIS.

Радио.

Спутниковые.

PLC — используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети.

Наиболее распространены в настоящее время:

• внутренний программный модем

• внешний аппаратный модем

• встроенные в ноутбуки модемы.

Модемы с дополнительными возможностями.

Факс-модем — позволяет компьютеру, к которому он присоединён, передавать и принимать факсимильные изображения на другой факс-модем или обычную факс-машину.

Голосовой модем — имеет функцию оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведение произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон.

Основные пользовательские характеристики:

• скорость передачи данных;

• поддерживаемые протоколы передачи данных.

Скорость передачи данных по каналам связи измеряется в бодах (бит в секунду). Скорость модема оценивается числом информационных битов, передаваемых за одну секунду. Низкоскоростные модемы работают со скоростями 2400 или 9600 бод, высокоскоростные модемы — со скоростями передачи 33600, 65000 бод и выше.

Протокол — стандарт, регламентирующий процедуру установления связи или режимы передачи данных между различными устройствами (между двумя модемами или между модемом и компьютером).

Наиболее важными протоколами являются:

• протокол аппаратной коррекции ошибок;

• протокол аппаратного сжатия данных с контролем ошибок;

• протоколы передачи файлов.

Программная поддержка. Программное обеспечение модема включает в себя:

• программы по согласованию способов и скоростей передачи данных передающего и принимающего модемов;

• протоколы передачи файлов, которые обеспечивают безошибочную передачу данных, управление потоком передаваемых данных, передачу служебной информации, защиту соединения (например, паролирование).

Итак, для безошибочной передачи данных применяются специальные методы. Они реализуются как с помощью специальной аппаратуры, так и с помощью программ.

Пример. При использовании протокола Xmodem данные передаются блоками определённой длины по 128 байтов. Этот блок дополняется кодом начала блока, кодом номера блока, и одним байтом с контрольной суммой входящих в блок данных. Принимающий компьютер тоже вычисляет контрольную сумму и сравнивает её с принятой. Если они не совпадают, то посылается сообщение об ошибке и блок передаётся еще раз. Переданные блоки упорядочиваются затем по номерам блоков и записываются во временный файл.

К дополнительному программному обеспечению модемов относятся программы работы с факсами и данными, программы подключения к Интернету, программы работы с голосовыми возможностями и пр.

ЗНАТЬ

Передача информации внутри компьютера осуществляется с помощью шин.

Передача информации между компьютерами может осуществляться как по специальным каналам связи (сетевым кабелям, с помощью которых компьютеры объединяются в локальную сеть), так и с использованием обычных каналов связи — телефонных линий, каналов радиосвязи и пр.

Передача информации между компьютерами, не объединёнными в локальную сеть (отсутствует прямая кабельная связь), осуществляется с использованием телефонных линий с помощью модемов.

Шина — совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.

Системная шина — это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией процессора и памяти и их связь с периферийными устройствами.

Системная шина имеет следующие компоненты:

• шину данных;

• адресную шину;

• шину управления.

Основными характеристиками шины являются:

• разрядность — количество битов информации, одновременно «проходящих» через неё;

• пропускная способность — количество битов информации, передаваемых по шине за секунду.

Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство. Если разрядность адресной шины равна п, то максимальный адрес, который может быть по ней передан — 2ⁿ. Именно это количество ячеек оперативной памяти доступно процессору.

Модем — устройство для передачи цифровой информации через аналоговые линии связи, например, через телефонные линии или с помощью радиоволн. По сути, модем представляет собой цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователь.

Основными характеристиками модема являются:

• скорость передачи данных;

• поддерживаемые протоколы передачи данных.

Скорость модема оценивается числом битов, передаваемых за одну секунду (чаще всего принимаются во внимание только «информационные биты», а блоки с контрольными суммами и вся информация, добавляемая в соответствии с используемым протоколом передачи данных, не учитываются).

Протокол — стандарт, регламентирующий процедуру установления связи или режимы передачи данных между различными устройствами (между двумя модемами или между модемом и компьютером).

Наиболее важными протоколами являются:

• протокол аппаратной коррекции ошибок;

• протокол аппаратного сжатия данных с контролем ошибок;

• протоколы передачи файлов.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные устройства передачи информации в компьютере.

2. Как шины различают по своему назначению?

3. Каковы назначение, принцип работы и основные характеристики системной шины?

4. Каковы назначение, принцип работы и основные характеристики модема?

5

Авторы: Родионова И.В., Короткова Т.В.