Wprowadzenie

Wprowadzenie
1
Układy akwizycji danych
Przykład: układy odczytu czujników promieniowania
+
Dyskryminator
1 bit
Przetwornik A/C
m bitów
Przetwornik T/C
n bitów
Wzmacniacz
Układ
napięciowy
kształtowania
lub ładunkowy
impulsu
Przetworniki
i układy cyfrowe
2
Transmisja danych: model OSI
Warstwa aplikacji
Warstwa prezentacji
Warstwa sesji
Warstwa transportowa
Warstwa sieciowa
HTTP, FTP, Telnet,...
MIME, SSL,...
Potoki Unix,...
TCP, UDP,...
IPv4, IPv6, AppleTalk,...
Warstwa łącza danych
Warstwa fizyczna (PHY)
3
Układy transmisji przewodowej
Przykład: USB
USB 1.1, USB 2.0:
masa, +5V, +D, -D
Host
USB 3.0: jak wyżej,
oraz +Tx,-Tx, +Rx,-Rx
Hub
U
Hub
U
U
U
D+
max. 3 V
D-
max. 3 V
K J K J K J
J
J
J K K K
K lub K J: 0; bez zmiany: 1
obie linie w stanie “low”: koniec
4
Układy transmisji przewodowej
Przykład: USB
Niektóre cechy warstwy fizycznej:
Kabel: ekranowana skrętka, impedancja 90 Ω
Terminatory: 90 Ω pomiędzy D+ i D-, lub po 45 Ω do
masy
Host: linie D+, D- połączone z masą rezystorami 15 kΩ
Urządzenie: jedna z linii połączona z plusem
rezystorem 1,5 kΩ
5
Układy transmisji przewodowej
Inne standardy:
• Ethernet
• FireWire
• DisplayPort
• PCIe
• ThunderBolt
• SATA i eSATA
• LLL
• i szereg starszych
6
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 1: WiFi (norma IEEE 802.11a/b/g/n)
Dwa pasma: 2,4 GHz (b, g) oraz 5 GHz (a, n)
Transmisja szerokopasmowa (z widmem
rozproszonym), zapewnia:
• odporność na interferencje i zaniki
• wielodostęp
• dobre wykorzystanie dostępnego pasma
7
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 1: WiFi (normy IEEE 802.11a/b/g/n)
b, g: kanały w pasmie
2,4 GHz
Kan.1
Kan.6
Kan.11
b: direct sequence spread spectrum (DSSS)
g: orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM)
8
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 1: WiFi (normy IEEE 802.11a/b/g/n)
OFDM (Ortogonalne zwielokrotnianie w dziedzinie
częstotliwości): podział strumienia bitów na szereg
strumieni przesyłanych na wielu częstotliwościach
podnośnych.
802.11n:
52 częstotliwości podnośne,
szerokość pasma 16,25 MHz
Widmo podnośnej Kompletny sygnał
(stosowane też w innych systemach transmisji, np. DSL, DVB, LTE)
9
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 1: WiFi (IEEE 802.11g/n)
M
M
M
M
D/A
FFT
X
f
-1
900
D/A
+
wzm.
mocy
X
Uproszczony schemat nadajnika
10
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 1: WiFi (IEEE 802.11g/n)
X
wzm.
i filtr
f
FFT
900
X
DM
A/D
A/D
DM
DM
DM
Uproszczony schemat odbiornika
11
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 2: indukcyjne karty bezkontaktowe
Zasada: sprzężenie indukcyjne nadajnika z
odbiornikiem, transmisja RF energii zasilającej,
równocześnie sygnał RF modulowany w celu
przesyłania informacji
Dwa standardy: 125 kHz, 13,56 MHz
12
Układy transmisji
bezprzewodowej
Przykład 2: indukcyjne karty bezkontaktowe
Demodulator
Dane
VDD
Terminal
Prostownik +
pompa ładunkowa
Modulator
GND
Blok
cyfrowy
Dane
Modulator zmianą impedancji wpływa na amplitudę lub fazę
sygnału RF
13
Układy transmisji
bezprzewodowej
Inne standardy:
• GSM, CDMA
• GPS
• Bluetooth
• DVB-T
• LTE
• i szereg innych
14