通信与网络中的基于普通异步Modem的同步通信技术
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2020-12-08
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通信与网络中的基于普通异步通信与网络中的基于普通异步Modem的同步通信技术的同步通信技术
1 引言 异步通信和同步通信是两种不同的通信方式。异步通信采用字符起止同步技术,前后字符的间隔没有严格
要求，发送端在发送的每个字符前加上起始位，字符后加上停止位，接收端据此完成传输字符的接收。双方毋
需同步时钟，因而通信设备和控制手段相对简单。同步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频
同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时
钟的控制下逐位发送/接收。显然，因为发送端和接收端必须有同步信号的支持，使得通信设备和控制技术比异
步通信复杂得多[1]。 由于异步通信中需为每个字符添加起始位、停止位，往往还要附加校验位，因而传输速率
不
1 引言
异步通信和同步通信是两种不同的通信方式。异步通信采用字符起止同步技术,前后字符的间隔没有严格要求，发送端在发送
的每个字符前加上起始位，字符后加上停止位，接收端据此完成传输字符的接收。双方毋需同步时钟，因而通信设备和控制手
段相对简单。同步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加
特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。显然，因为发送端和接收端必须有同步
信号的支持，使得通信设备和控制技术比异步通信复杂得多[1]。
由于异步通信中需为每个字符添加起始位、停止位，往往还要附加校验位，因而传输速率不高，效率也较低。设字符宽度为8
位，起始位、停止位、校验位均为1位，则在传送的数据流中，有效信息仅占8/11。若考虑到字符间隔，则不到8/ 11，有3/11
以上的比特开销被用作通信控制的冗余信息，大大降低了信道利用率。若设定异步速率为33.6kb/s，在上述的字符格式下，其
真正的信息速率不到24.4kb/s。正因为异步通信的这个缺点，致使其使用范围比较局限，在实际的通信系统中，主要采用同步
通信技术。
目前，调制解调器（Modem）得到了广泛的应用,特别在网络应用中，人们普遍以Modem作为DCE设备，实现PC机的拨号上
网。在这里，PC 机提供的是RS232异步通信端口，普通的Modem也只支持异步通信。故在这种应用中，我们进行的仍只是异
步通信。
调制解调技术和调制解调器都发展得十分迅速，目前已能支持V.90/V.92协议，各种智能型的调制解调器也在不断推出。但在
通信方式上，市售的Modem均只能支持异步通信。我们通过对Modem内核的深入分析和试验，发现只要对现有的 Modem采
取一定的技术措施，一般的外置Modem均能支持同步通信。我们以美国Rockwell公司的调制解调芯片组RC56D[2]和TI公司的
DSP 为核心，研制成功了一种同步通信数字终端，获得了理想的同步通信效果。
2 RC56D简介
Rockwell是当今调制解调产品的最主要生产厂商，RC56D是目前Modem使用的主流芯片。它采用TCM调制技术，支持ITU-T
V.90/K56Flex数据调制协议、V.42/MNP2-4差错控制协议和V.42bis/ MNP5数据压缩协议，单工接收/双工传输速率达
57.6/33.6kb/s，且具有自动升降速功能，当数据压缩比为4:1时（V.42bis压缩标准），吞吐量可达230.4kb/s。
RC56D芯片组由两块大规模集成电路组成，一块是8位的微控制单元MCU（80引脚PQFP封装），另一块是100引脚的数据泵
MDP。MCU执行各种功能命令，支持主机/DTE和MDP接口；MDP则是一个专用DSP，主要完成数据的调制解调和握手功
能，Modem的TCM调制、自适应均衡和Viterbi软判决译码等，均由MDP实现。
用RC56D实现同步传输的关键是正确控制芯片的各种时钟信号引脚以及利用AT命令正确设置Modem的工作模式。表1列出了
MCU和MDP中的时钟信号。
3 和同步方式有关的AT命令[2]
AT命令是Hayes公司发明，用于设置Modem 参数、发起和终止呼叫、执行Modem测试等操作的一组命令。因其均以AT开
头，故称为AT命令集。在Modem中设置了三套参数存储器，即工厂配置存储器、当前参数存储器（或称动态存储器）、用户
配置存储器。用AT命令可修改当前参
数存储器，即设置Modem当前的操作状态。命令执行结果，Modem将把执行结果以代码的形式送回计算机或终端。Modem具
有两种工作方式，即数据方式和命令方式，命令方式又有离线命令方式和在线命令方式两种。
为采用同步通信方式，需用到以下AT命令：
① &M1 在异步离线命令状态下选择同步连接模式。即命令在异步方式下呼叫后， Modem转换为同步方式。
② +ES=6，，8 使能同步传输模式。
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