RS-232C串行口 - 浅谈嵌入式Modem的通信技术

　　嵌入式Modem通常都是通过RS-232C串行口信号线与计算机连接。RS-232允许一个发送设备连接到一个接收设备以传送资料;其原始规范的最大传输速度为20Kbps，但事实上，现在的应用早已远超过这个速度范围。RS-232可说是相当简单的一种通信标准，若不使用硬件流控制，则最多只需利用三根信号线，便可做到全双工的传输作业。

　　RS-232C串行口信号分为三类：传送信号、联络信号和地线。

　　1.传送信号：指TXD(发送数据信号线)和RXD(接收数据信号线)。

　　2.联络信号：指RTS、CTS、DTR、DSR、DCD和RI六个信号，各自功能为：

　　RTS(请求传送)，是PC机向Modem发出的联络信号。

　　CTS(清除发送)，是Modem向PC机发出的联络信号。

　　DTR(数据终端就绪)，是PC机向Modem发出的联络信号。

　　DSR(数据准备就绪)，是Modem向PC机发出的联络信号。它指出本地Modem的工作状态。

　　DCD(传送检测)，是Modem向PC机发出的状态信号。

　　RI(振铃指示)，是Modem向PC机发出的状态信号。

　　3.地线信号(GND)，为相连的主机和Modem提供同一电势参考点。

　　三、调制和协议标准

　　在通信领域中，协议(Protocol)指的是通信双方应遵守的一套共同的技术规则或规范。如果这套规则或规范被较多的用户接受，便可以称为标准(Standard)。

　　Modem最基本的功能是调制和解调，近年来已发展出一系列技术标准;此外，现今的Modem产品为提高传输速度，大都还将压缩和纠错技术引入其中。

　　(一)标准Modem协议

　　调制解调器的基本功能是在计算机提供的二进制数字信号与电话网支持的模拟信号之间进行转换，使计算机可以利用电话网进行远距离的数据通信。调制解调技术的核心就是如何在带宽有限(≤4KHz)的电话信道中提高数字信息的传输速度，这个速度常以比特率,即每秒钟传输的二进制位数(bitspersecond,简写为bps)来衡量。

　　最早的调制解调器1958年由AT&T公司推出的Bell103，它采用简单的调频技术FSK(FrequencyShiftKeying)，仅提供300bps的传输速度。CCITT根据Bell103颁布了一个类似的技术标准V.21。

　　20世纪70年代AT&T的Bell212采用调幅与调相结合的4—DPSK技术,实现了1200bps的传输速度。CCITT的一个类似标准称为V.22。Bell103(V.21)和Bell212(V.22)现在已很少使用，但为了与早期的Modem兼容，不少Modem仍将这两项技术集成在产品中，作为选项。

　　20世纪80年代中期CCITTV.22bis标准被大多数Modem厂家采用，它的16-QAM(12个相位角和4个调幅相的正交调制)调制技术实现了2400bps的传输速度。接下来，CCITT又颁布了采用32-TCM(格栅编码调制)技术，可实现9600bps速度的V.32标准。CCITT于1991年颁布了V.32bis标准。V.32bis采用128—TCM调制技术,可以实现最高14400bps的传输速度，并能根据线路质量的变化，退至12000bps、9600bps、7200bps和4800bps等4个速度档进行工作。1993年，CCITT推出V.34标准，可实现28800bps的最高速度，该标准还可按28.8K/2*K/21.6K/19.2K/16.8K/14.4K/12K /9600/7200/4800bps等多个速度档降速工作。

　　V.90是ITU-T制定的一个56Kbps数据传输标准。V.90使得调制解调器能够在PSTN上以高达56Kbps的速率接收数据。V.90连接技术使用一条双向通道：上行通道和下行通道。V.90客户端Modem的下行(接收)通道可以达到更高的传输速度56K。V.90标准可支持33.6Kbps的上行速率。

　　(二)压缩和纠错技术的协议标准

　　为了进一步提高Modem对数据的传输速度，除了上述对调制解调技术的不断改进之外，数据压缩技术也在近年来被引入Modem。纠错技术则是随着压缩技术的采用而被引入的。

　　美国Microcom公司纠错和压缩协议常简写为MNP(MicrocomNetworkProtocol)，它由一系列独立的纠错和压缩协议组成。其中，MNP1～MNP4和MNP10是纠错协议，MNP5和MNP7是压缩协议。MNP已成为压缩纠错技术的工业标准。

　　1988年，CCITT颁布了V.42纠错标准。V.42将MNP4作为它的一个选项。如果两台Modem中的一台支持V.42，另一台支持MNP4，则二者可以自动协商执行MNP4的纠错处理。

　　在数据压缩协议方面，MNP5和V.42bis最为流行。CCITT于19*颁布的V.42bis是一种更为有效的压缩协议。

　　由于V.42bis具有自动测试功能，可以通过在线测试自动地在压缩模式与透明模式(不作压缩处理)之间进行切换，因此V.42bis的适应性比MNP5要好。

　　压缩技术与纠错技术是紧密相关的，如果选择了V.42bis压缩协议，则Modem将自动启用V.42纠错协议;而如果用MNP5压缩，则自然采用MNP纠错。

　　四、结语

　　嵌入式Modem能够具有传统的Modem的所有功能，利用电话线(PSTN)解决数据传输问题，而且其体积小、可靠性高、灵活方便，非常适合用于通信量不太大的终端设备之间的通信。在配电自动化、远程抄表、税控POS机、银税POS机等方面都有广阔的应用前景，有很大的市场空间。