計算機串口數(shù)據(jù)光纖傳輸實驗

一 實驗目的
????? 1 了解計算機串口（RS232）接口信號
????? 2? 實現(xiàn)兩臺主機之間的串口數(shù)據(jù)的光纖傳輸

二 實驗原理及框圖
????? 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務量已經(jīng)接近于傳統(tǒng)的語音與圖像傳輸。計算機是該網(wǎng)絡(luò)中一種重要的信息終端，每臺主機都通過各種接口與外界進行信息的交流。計算機對外的接口中按照傳輸方式來分，不外乎串行通信接口和并行通信接口兩種。串行通信是在單根導線上將二進制數(shù)一位一位地順序傳送。它與并行通信相比，雖然速度低，但對遠距離傳送來說，可節(jié)省大量的線路成本。如串口（RS232）、網(wǎng)絡(luò)接口（RJ45）和通用串行總線（USB）等都是采用串行通信方式的接口。串行通信適合遠距離數(shù)據(jù)傳輸，如果能將接口信號引上光路，那么可以進一步增大傳輸?shù)木嚯x。本實驗系統(tǒng)中將實現(xiàn)RS232接口轉(zhuǎn)光接口的實驗。

??? 為了使兩個計算機之間的通信電路都是數(shù)字傳輸，下面介紹一種使計算機中串口信號直接上光纖，從而進行遠距離數(shù)字基帶傳輸?shù)木唧w實現(xiàn)方案。如圖16.1所示，圖中各信號含義為：
TXD，RXD：分別為發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)線。TXD即是計算機/終端的輸出，又是調(diào)制解調(diào)器MODEM的輸入；對RXD而言，則正好相反。
RTS，CTS：其中RTS為請求發(fā)送，而CTS為清除發(fā)送，它們涉及半雙工通信。當有字符發(fā)送時，終端用RTS信號通知MODEM，當MODEM可以接收DTE的數(shù)據(jù)而向傳輸線發(fā)送時就用CTS信號應答終端，此時發(fā)送才可開始。當進行全雙工通信時，RTS和CTS線應保持恒定的接通電平。
DTR：數(shù)據(jù)終端準備好。通常當終端/計算機一加電，該信號就有效，表明終端/計算機可用。

DSR：數(shù)據(jù)（通信）裝置準備好。通常表示調(diào)制解調(diào)器MODEM已連到通信線路上，而且不是處于測試方式或斷開狀態(tài)。
DCD：載波檢測。當遠程調(diào)制解調(diào)器接收到正確的載波信號時，調(diào)制解調(diào)器向DTE發(fā)信號。DTE和MODEM在傳送數(shù)據(jù)之前需要先收到DCD信號，在傳輸過程中DCD信號也應保持接通不變。
由于串口輸出信號為RS232電平，而進入光發(fā)送模塊所需的電平為TTL，因此需要進行電平轉(zhuǎn)換。本方案采用的電平轉(zhuǎn)換器件是MAX232CPE，它既可以用于將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平，又可以用于將RS232電平轉(zhuǎn)換成TTL電平。經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后的信號可以直接由光發(fā)送模塊送上光路。串口中，TXD和RXD是分開的，即采用單工傳送方式，所以本方案中，用兩對光收發(fā)模塊來實現(xiàn)主機與終端間串行數(shù)據(jù)的傳輸。對于其它與建立連接有關(guān)的狀態(tài)信號，則采用本端環(huán)回的措施以“欺騙”主機或外設(shè)：連接已經(jīng)建立。