Transmissão de dados - Os modos detransmissãoJunho 2014

Os modos de transmissão

Para uma transmissão dada numa via de comunicação entre duas máquinas, a comunicaçãopode efectuar-se de diferentes maneiras. A transmissão define-se por:

sentido das trocasmodo de transmissão: trata-se do número de bits enviadas simultaneamentesincronização: trata-se da sincronização entre emissor e receptor

Ligações simplex, half-duplex e full-duplex

De acordo com o sentido das trocas, distinguem-se 3 modos de transmissão :

A ligação simplex caracteriza uma ligação na qual os dados circulam num só um sentido,ou seja do emissor para o receptor. Este tipo de ligação é útil quando os dados não têmnecessidade de circular nos dois sentidos (por exemplo, do seu computador para aimpressora ou do rato para o computador…).

A ligação half-duplex (às vezes chamada ligação de alternância ou semi-duplex)caracteriza uma ligação na qual os dados circulam num sentido ou no outro, mas não osdois simultaneamente. Assim, com este tipo de ligação, cada extremidade da ligação emitepor sua vez. Este tipo de ligação permite ter uma ligação bidirectiva que utiliza acapacidade total da linha.

A ligação full-duplex (chamada também duplex integral) caracteriza uma ligação na qualos dados circulam de maneira bidirectiva e simultaneamente. Assim, cada extremidade dalinha pode emitir e receber ao mesmo tempo, o que significa que a banda concorrida estádividida por dois para cada sentido de emissão dos dados, se um mesmo suporte detransmissão for utilizado para as duas transmissões.

Transmissão série e paralela

O modo de transmissão designa o número de unidades elementares de informações (bits) quepodem ser transmitidas simultaneamente pelo canal de comunicação. Com efeito, umprocessador (por conseguinte, o computador em geral) nunca trata (no caso dos processadoresrecentes) só uma bit de cada vez, permite geralmente tratar vários (na maior parte do tempo 8,ou seja um byte), é a razão pela qual a ligação básica num computador é uma ligação paralela.

Ligação paralela

Designa-se por ligação paralela a transmissão simultânea de N bits. Estas bits são enviadassimultaneamente para N vias diferentes (uma via é, por exemplo, um fio, um cabo ou qualqueroutro suporte físico). A ligação paralela dos computadores de tipo PC necessita geralmente 10fios.

Estas vias podem ser :

N linhas físicas: neste caso, cada bit é enviada para uma linha física (é a razão pela qualos cabos paralelos são compostos de vários fios em cobertura)uma linha física dividida em vários sub-canais por partilha da banda concorrida. Assim,cada bit é transmitida numa frequência diferente…

Dado que os fios condutores estão próximos numa cobertura, existem perturbações(nomeadamente a elevado débito) que degradam a qualidade do sinal…

Ligação em série

Numa ligação em série, os dados são enviados bit a bit na via de transmissão. Contudo, já que amaior parte dos processadores trata as informações de maneira paralela, trata-se de transformardados que chegam de maneira paralela em dados em série a nível do emissor, e contrariamentea nível do receptor.

Estas operações são realizadas graças a um controlador de comunicação (na maior parte dotempo , um chip UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter). O controlador de comunicaçãofunciona da maneira seguinte:

A transformação paralelo-série faz-se graças a um registo de desfasamento. O registo dedesfasamento permite, graças a um relógio, deslocar o registo (o conjunto dos dadospresentes em paralelo) para uma posição à esquerda, e seguidamente emitir a bit de pesoforte (a mais à esquerda) e assim sucessivamente:

A transformação série-paralelo faz-se quase da mesma maneira graças ao registo dedesfasamento. O registo de desfasamento permite deslocar o registo de uma posição paraa esquerda a cada recepção de uma bit, e seguidamente emitir a totalidade do registo emparalelo quando este está cheio e assim sucessivamente:

Transmissão síncrona e assíncrona

Dados os problemas que coloca a ligação de tipo paralela, é a ligação série que é maisutilizada. Contudo, dado que só um fio transporta a informação, existe um problema desincronização entre o emissor e o receptor, ou seja, o receptor não pode a priori distinguir oscaracteres (ou mesmo, de maneira mais geral, as sequências de bits) porque as bits sãoenviadas sucessivamente. Existem então dois tipos de transmissão que permitem remediar esteproblema :

A ligação assíncrona, na qual cada carácter é emitido de maneira irregular no tempo (porexemplo, um utilizador que envia em tempo real caracteres introduzidos no teclado).Assim, imaginemos que só uma bit é transmitida durante um longo período de silêncio… oreceptor não poderia saber se se trata de 00010000, ou 10000000 ou ainda 00000100…

Para remediar este problema, cada carácter é precedido de uma informação que indica o inícioda transmissão do carácter (a informação de início de emissão chama-se bit START) e terminacom o envio de uma informação de fim de transmissão (chamada bit STOP, pode eventualmentehaver várias bits STOPS).

A ligação sincrónica, na qual emissor e receptor são sincronizados pelo mesmo relógio.O receptor recebe continuamente (mesmo quando nenhuma bit é transmitida) asinformações ao ritmo em que o emissor as envia. É por isso é necessário que emissor ereceptor estejam sincrfonizados à mesma velocidade. Além disso, informaçõessuplementares são inseridas para garantir a ausência de erros aquando da transmissão.

Aquando de uma transmissão sincrónica, as bits são enviadas de maneira sucessiva semseparação entre cada carácter, é por conseguinte necessário inserir elementos desincronização, fala-se então de sincronização ao nível carácter.

O principal inconveniente da transmissão sincrónica é o reconhecimento das informações anível do receptor, porque podem existir diferenças entre os relógios do emissor e o receptor. É

por isso que cada envio de dados deve fazer-se num período bastante longo de modo a que oreceptor o distinga. Assim, a velocidade de transmissão não pode ser muito elevada numaligação sincrónica.

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