Hvad er et modem, og hvad bruges det til? Hvordan fungerer et modem, og hvorfor er det overhovedet nødvendigt?

Det er svært at forestille sig en personlig computer uden internetadgang. Internettet er et miljø, hvor en stor mængde information akkumuleres, som kun er fuld adgang til, når du bruger et modem. Et modem er en enhed, der er en bro mellem computeren og denne information. Et modem er en enhed til at overføre data over almindelige telefonlinjer, der bruges til at forbinde to computere. Selve ordet "modem" er en forkortelse for "modulator-demodulator". Alle telefonlinjer arbejder som regel med et analogt signal, og en computer arbejder med et digitalt signal. Derfor kan modemets hovedfunktion anses for at være konverteringen af et digitalt computersignal til en analog telefonlinje og omvendt.

Tilslutning af et modem

Modemer kan tilsluttes en computer via et serielt RS-232-interface, et parallelt interface og et USB-interface. Tilslutning til telefonlinjen sker via et RJ11-kabel. I praksis sker forbindelsen oftest gennem den serielle interface-port COM2, da COM1 oftest er optaget af andre enheder, for eksempel en mus.

Portkonfiguration:

COM 1 er bundet til IRQ 4 (3F8-3FF).

COM 2 er knyttet til IRQ 3 (2F8-2FF).

COM 3 er bundet til IRQ 4 (3E8-3FF).

COM 4 er knyttet til IRQ 3 (2E8-2EF).

Efter at have tilsluttet modemmet til COM-porten og tildelt en IRQ, skal du kontrollere andre enheder for at se, om de har de samme serielle porte og interrupts.

Konfiguration af modemmet til en bestemt port og interrupt (IRQ) sker normalt ved hjælp af jumpere, switche eller software. Generel information

Digitale data, der kommer ind i modemmet fra en computer, konverteres i det ved modulering (amplitude, frekvens, fase) i overensstemmelse med den valgte protokolstandard og sendes til telefonlinjen. Udbyderens modtagermodem, som forstår denne protokol, udfører omvendt konvertering (demodulation) og sender de gendannede digitale data til sin computer. For at sikre stabil kommunikation er det således nødvendigt, at dit modem understøtter en fælles protokol, er forbundet direkte til computeren, og at kommunikationslinjen i henhold til dens parametre kan transmittere modulerede signaler.

Fysisk, i modemer, er alt dette implementeret ganske enkelt; signalet er en bærebølge (sinusformet med defineret frekvens), diskret modelleret i fase og amplitude, dvs. fragmenter af denne sinusoide med forskellige amplituder (muligvis flere faste værdier) og en faseforskydning i forhold til det foregående fragment (fig. 1).

Modulationsstandarder

Modulation bruges til at overføre data ved hjælp af modemer. For at sende- og modtageenhederne kan "forstå" hinanden, skal de bruge den samme modulationsmetode. Som regel bruger forskellige datahastigheder forskellige modulationsmetoder, men nogle gange kan datatransmission med samme hastighed også udføres ved hjælp af forskellige modulationsmetoder.

Ved overførsel af data konverterer det afsendende modem de digitale data til et analogt signal, som transmitteres over telefonlinjen. Det modtagende modem udfører den omvendte konvertering - fra analog til digital form

Typer af modulering

Frekvensmodulation. Når nuller transmitteres af et signal på en frekvens og en fra en anden, har vi at gøre med frekvensmodulation (FM). Frekvensmodulation er den enkleste at implementere og fungerer meget pålideligt, men den har en naturlig grænse på grund af, at telefonkanalens båndbredde er meget lille. Teoretisk er det kun 4 kHz, men på grund af den høje ikke-lineære forvrængning i begyndelsen og slutningen af pasbåndet, er et område på 300 Hz til 3400 Hz faktisk tilgængeligt. Det betyder, at selvom hele signalperioden er givet til én bit, kan transmissionshastigheden ikke overstige halvdelen af båndbredden. Derfor, hvis den maksimale mod kun brugte frekvensmodulation, ville de stadig fungere med en hastighed på 1200-1500 bits i sekundet. Men ved lave hastigheder fungerer frekvensmodulation meget pålideligt. Denne type modulering blev etableret af V.21-standarden og blev brugt i tidlige modemer, selvom den ikke er glemt i dag. Det er i denne tilstand, at moderne modemer begynder deres arbejde. Når modemet kommunikerer, "ved" modemet stadig ikke, hvilke egenskaber dets partner har, og de to modemer har brug for en form for forhandlingsproces for at blive enige om parametrene for det videre arbejde. Derfor udveksler modemer i første øjeblik lavhastigheds-, frekvensmodulerede beskeder.

Amplitudemodulation. Hvis nuller transmitteres af signaler af en volumen og ener af en anden, så er dette amplitudemodulation (AM). Teknisk set er det endnu nemmere at skabe amplitudemodulation end frekvensmodulation, men transmissionssikkerheden er lav, så amplitudemodulation bruges meget begrænset. Moderne modemer kombinerer det med fasemodulation for at transmittere mere information (mere end en bit data) i en signalperiode.

Fase- og faseforskelmodulering Fasemodulationsmetoden (PM) er baseret på det faktum, at hvis to harmoniske (sinusformede) signaler har en faseforskydning, så kan den detekteres, måles og bruges til datatransmission (fig. 2).

Ris. 2. Faseforskydning af to signaler med 90°

Selvom der er enheder i telefonnetværk, der kan forvrænge fasen af signalet, giver denne moduleringsmetode dig ikke desto mindre mulighed for mere sikkert at isolere nyttige data fra baggrundsstøjen end amplitude- og frekvensmodulation. Denne konklusion gælder naturligvis kun for det lydfrekvensområde, der er typisk for telefonnetværk.

Ved hjælp af fasemodulation kan flere informationsbits kodes i en signalperiode. For eksempel kan en offset på 0° tildeles to-bit værdien 00, en offset på 90° kan tildeles værdien 01, en offset på 180° kan tildeles værdien 10, og en offset på 270° kan tildeles tildelt værdien 11.

Bemærk venligst, at en faseforskydning for et signal ikke giver mening - du skal helt sikkert have et par signaler for at have noget at sammenligne. I modemer måles faseforskydningen af det næste signal i forhold til det forrige. Det, der spiller en rolle, er således ikke, hvad fasen af et givent signal er, men hvilken overgang der skete i fasen, når man modtager det næste signal. Hvis det forrige signal havde en fase på 0°, og det efterfølgende signal havde en fase på 90°, så er dette det samme som en overgang fra 180° til 270° og følgelig det samme som en overgang fra 270° til 0 °. Derfor kaldes fasemodulation ofte fase-forskel modulering. Dette understreger, at det ikke er fasen, der måles, men faseforskellen mellem to på hinanden følgende signaler og ud fra det bestemmes, hvilke data der blev transmitteret.

Modemmets vigtigste egenskaber

Enhver computerenhed har sine egne karakteristika. Modemets hovedegenskaber (fig. 3) omfatter:

Den maksimale dataoverførselshastighed, målt i Kbit/sek eller baud;

Understøttede driftsprotokoller;

Muligheden for at betjene modemmet som en fax;

Dataoverførselsprotokoller

Modemets transmissionshastighed afhænger også af de protokoller, det kan arbejde med. En dataoverførselsprotokol er en specifik standard, hvormed modemmer kommunikerer med hinanden. Hver protokol udfører en bestemt handling. For eksempel er den ene ansvarlig for fejlretning under dataudveksling, den anden er ansvarlig for datakomprimeringsmetoden (giver mulighed for at komprimere data ved transmission, hvilket reducerer transmissionstiden) osv. Alle protokoller kan opdeles i fire grupper:

interaktions- og moduleringsprotokoller;
datakomprimeringsprotokoller;
fejlkorrektionsprotokoller.

Interaktionsprotokoller beskriver den rækkefølge, hvori modemer interagerer med hinanden. De angiver, hvad det kaldende modem skal rapportere om sig selv, og hvad det kaldte modem skal svare. Ifølge interaktionsprotokollen indgår begge modemer i en dialog og udveksler parametre, der er nødvendige for at skabe en pålidelig og maksimalt produktiv forbindelse.

I dag er der brug for internettet næsten altid og overalt. Det gælder desuden ikke kun i byens hverdag, hvor vi kan få 3G eller 4G fra en smartphone eller tablet næsten overalt i byen. Hvis vi taler om en bærbar computer, så kan vi selvfølgelig finde et Wi-Fi-netværk eller distribuere internettet fra en smartphone. Men du må indrømme, det er ikke muligt og ikke så praktisk overalt. Og hvad kan vi sige om landrejser, når det allerede er ret godt at få 2G, og vi kun kan drømme om gratis Wi-Fi-netværk. Okay, en smartphone eller tablet, men hvad med en bærbar? Hvad hvis der er en stationær computer på dachaen? Hvad hvis de ringer til dig fra arbejde? Det ville være muligt at løse akutte opgaver lige uden for byen, men der er ikke internet, så man skal hjem.

På lange ture har du også brug for internettet: på forretningsrejser - på arbejde, på turistrejser - for at studere kort, søge efter interessante steder, udgive billeder på Instagram og andre sociale netværk. Er du virkelig nødt til at søge efter Wi-Fi for evigt eller distribuere internettet fra din telefon?

Modemer og mobile routere vil komme til undsætning. Princippet for deres drift er enkelt: Indsæt et SIM-kort og nyd internettet. Signalstyrken afhænger kun af din operatørs dækningsområde. "Store!" - siger du og åbner siden med modemer. Og der er så mange af dem... Og så forskellige priser... Hvordan vælger man? Det hele afhænger af, hvordan du præcis vil bruge gadgetten. Det er vigtigt, hvilke enheder du vil tilslutte til den, samt hvor du vil bruge den.

Et vigtigt punkt er valget af operatør. Signalniveauet og dermed dataoverførselshastigheden afhænger af det. Mange operatører tilbyder deres egne "brandede" modemer. De har to ulemper. Den første er, at de ofte er dyrere. For det andet vil du kun være i stand til at bruge denne operatørs tjenester. Hvis du er på det sted, hvor du er, fungerer dets netværk ikke - ja, desværre. Derfor foreslår vi at overveje modemer og mobilroutere fra tredjepartsvirksomheder.

Hvordan er modemer forskellige?

USB-modem eller mobil router

Et USB-modem er en transceiver, der bruger mobiloperatørnetværk til at sende og modtage information. Den forbindes til USB-stikket på din computer og giver dig efter lidt opsætning mulighed for at bruge internettet. Den kan også bruges med en almindelig router. Et SIM-kort indsættes i USB-modemet, hvis valg kun afhænger af dækningen af operatørens netværk på det sted, du har brug for. Alle USB-modemmer er meget små og lette, så du kan bære dem i en taske eller lomme.

En mobil router er en enhed, der fungerer efter princippet om et almindeligt modem. Et SIM-kort indsættes i det, enheden modtager et signal fra en mobiloperatør og giver i modsætning til et USB-modem mobilt Wi-Fi. Sådan en gadget er normalt drevet af et batteri, som kræver regelmæssig opladning. Mobilroutere er ikke så små som USB-modemmer. Nogle modeller kan puttes i lommen, mens andre kun passer i en taske.

For at vælge mellem disse to typer gadgets skal du besvare spørgsmålet: hvad skal du bruge denne enhed til? Hvis du kun vil bruge den med en bærbar computer for at have internet overalt, eller med en stationær computer, skal du købe et USB-modem. Hvis du er interesseret i et bærbart Wi-FI-adgangspunkt til tilslutning af en række enheder, er det bedre at købe en mobil router.

3G eller 4G

3G og 4G er trådløse kommunikationsteknologier, der giver dig mulighed for at få højhastighedsinternetadgang fra mobile enheder. Bogstavet G i deres navne kommer fra ordet "generation", det vil sige "generation". Derfor er 3G den tredje generation af trådløs kommunikation, og 4G er den fjerde.

Den største forskel mellem disse to generationer er dataoverførselshastigheden. 3G-netværk er i stand til at transmittere data ved forskellige hastigheder, som afhænger af mobiloperatørens driftsfrekvens. Førende operatører har en driftsfrekvens på 15 MHz, mens nogle små kun har 4,5 MHz. Derfor spænder hastighedsområdet for 3G-netværk fra flere hundrede kilobits til flere titusinder af megabit i sekundet.

Den største fordel ved 3G-netværk er deres dækningsområde, som dækker det meste af Ruslands territorium. Et plus vil også være de lave omkostninger ved modemer, der kun fungerer med 3G.

4G-netværk er i stand til at transmittere data med meget højere hastigheder – op til 1 Gbit/s. Sandt nok afhænger dette af typen af enhed: for eksempel vil ikke alle mobile enheder være i stand til at opnå en hastighed på 100 Mbit/s.

Ulempen ved 4G-netværk er den dårlige dækning i Rusland: den dækker kun store byer. På grund af dataoverførsel med høj hastighed har enheder, der arbejder med 4G, også et højere strømforbrug.

Så når du vælger en gadget til din dacha eller rejser, er det bedre at gå med et 3G-modem, da det er usandsynligt, at du alligevel får 4G, og du vil bruge færre penge på enheden. Til byen er et 4G-modem bedre egnet.

GSM, GPRS, EDGE, HSPA, LTE

Alle disse skræmmende forkortelser er intet andet end kommunikationsstandarder og teknologier fra forskellige generationer.

GSM er den vigtigste anden generations kommunikationsstandard. Der er skabt GPRS-pakkedatatransmissionsteknologi til det, hvis transmissionshastighed kan nå 115 kbit/s.

EDGE er en pakkedatatransmissionsteknologi, der bruges af anden generation af CDMA-kommunikationsstandarder. Hastigheden med den når 384 kb/s. Det er i øvrigt den samme E,
som vises på skærmen på en smartphone eller tablet, når den ikke modtager 4G, 3G eller H.

HSPA er en tredje generations kommunikationsstandard, der giver dig mulighed for at opnå en pakkedataoverførselshastighed på 42,2 Mb/s. Og dette er den samme H.

LTE er fjerde generation af datatransmissionsteknologi, hvis hastighed når 1 Gb/s.

Alle disse standarder og teknologier bruges aktivt af russiske teleoperatører. I mangel af de nyeste og hurtigste netværk falder enheder typisk tilbage til den tidligere generation af netværk. Derfor er det bedre, at dem alle understøttes af modemmet, selvom dette næsten altid er tilfældet.

Ernæring

Som vi allerede har nævnt, kræver USB-modem ikke separat strøm. Takket være dette kan de bruges når som helst; du skal blot indsætte dem i USB-stikket på din computer.

Mobile routere kører på batterier. Jo større volumen de er, jo længere vil gadgetten virke. Men glem ikke så vigtige batteriforbrugsfaktorer som at arbejde i 4G-netværk og tilstedeværelsen af yderligere sensorer og funktioner.

Ethernet-port

Dette er et stik, der giver dig mulighed for at tilslutte modemmet til en computer ved hjælp af et Ethernet-kabel. Denne forbindelse vil sikre stabil drift og den højest mulige hastighed mellem enheden og modemmet. Denne funktion er kun tilgængelig på mobile routere, da USB-modemmer allerede er tilsluttet computeren.

Interface til ekstern antenne

En ekstern antenne er nødvendig for bedre at fange netværket. Signalet kan jo være ustabilt, især uden for byen; det afhænger af tidspunktet på dagen, vejret og mange andre faktorer. Den største ulempe ved antennen er dens lave mobilitet. Derfor er denne mulighed kun egnet for dem, der har besluttet at oprette et stationært internetpunkt, for eksempel i landet.

Yderligere funktioner

Mobile modemer har yderligere funktioner. Men de er måske ikke nyttige for alle. Derudover er mange af dem ret energikrævende. Så beslut med det samme, hvilket af følgende du har brug for.

Et slot til et MicroSD-kort er nyttigt for ejere af bærbare computere med et lille antal USB-stik. Ved at indsætte et flash-kort i modemmet kan du bruge det som et drev og for eksempel gemme programmer relateret til internettet og oprette forbindelse til det (for at frigøre plads på din computer og straks kunne køre alle de nødvendige programmer på en anden enhed ved blot at indsætte modemmet ).

Support til SMS-tjenesten giver dig mulighed for at modtage og sende SMS-beskeder ved hjælp af et specielt program installeret på din computer. Denne funktion er kun tilgængelig på USB-modemmer.

Sensorer og et display hjælper med at bestemme opladningsniveauet, tilstedeværelsen af netværk, antallet af tilsluttede brugere osv. Men du skal huske, at med dem løber batteriet hurtigere tør.

En applikation til smartphones og tablets hjælper med at overvåge opladningsniveauet, tilsluttede brugere og overføre data til modemets flashdrev. Denne funktion er kun tilgængelig på mobile routere.

Dimensioner

Hvis vi taler om USB-modem, er de alle ikke mere end 100 mm i længden og 40 g i vægt. Med mobile routere er alt anderledes. Deres vægt kan nå op på 700 g og dimensioner - 250 x 100 mm. Men der er også kompakte modeller, som nemt kan tages med i lommen.

Indstillinger

For mange brugere vil dette være en vigtig parameter. Når alt kommer til alt, vil du gerne starte gadgetten og bruge den med det samme. Desuden vil det for mange være et reelt problem at sætte et modem op – ikke alle er flydende i teknologi. Derfor, baseret på denne parameter, er det bedre at give fortrinsret til USB-modem og de enkleste.

Valgkriterier

Vi så på hovedparametrene for mobile modemer og fandt ud af, at valget af egenskaber afhænger af brugerens behov. Du skal bestemme, hvor og med hvilke enheder modemmet skal bruges, samt hvilke yderligere funktioner der er nødvendige. Ud fra brugernes behov har vi klassificeret mobile modemer.

Til brug i byen med en stationær computer værd at købe

Så, modemer og modulering-demodulation...

Udtrykket "modem" er en forkortelse for det velkendte computerbegreb modulator-demodulator. Et modem er en enhed, der konverterer digitale data, der kommer fra en computer, til analoge signaler, der kan sendes over en telefonlinje. Det hele kaldes modulering. De analoge signaler konverteres derefter tilbage til digitale data. Denne ting kaldes demodulation.

Ordningen er meget enkel. Modemmet modtager digital information i form af nuller og ettaller fra computerens centrale processor. Modemmet analyserer denne information og konverterer den til analoge signaler, som transmitteres gennem telefonlinjen. Et andet modem modtager disse signaler, konverterer dem tilbage til digitale data og sender disse data tilbage til fjerncomputerens centralenhed.

Modulationstype som giver dig mulighed for at vælge frekvens eller pulsmodulation. Pulsmodulation bruges i hele Rusland.

Analoge og digitale signaler

Telefonkommunikation foregår gennem såkaldte analoge (lyd)signaler. Et analogt signal identificerer information, der transmitteres kontinuerligt, mens et digitalt signal kun identificerer de data, der er defineret på et specifikt trin af transmissionen. Fordelen ved analog information frem for digital er evnen til fuldt ud at repræsentere en kontinuerlig informationsstrøm.

På den anden side er digitale data mindre påvirket af forskellige typer støj og slibende støj. I computere lagres data i individuelle bits, hvis essens er 1 (start) eller O (slut).

Hvis vi repræsenterer det hele grafisk, så er analoge signaler sinusbølger, mens digitale signaler er repræsenteret som firkantbølger. For eksempel er lyd et analogt signal, fordi lyden altid ændrer sig. I processen med at sende information over telefonlinjen modtager modemmet således digitale data fra computeren og konverterer dem til et analogt signal. Et andet modem i den anden ende af linjen konverterer disse analoge signaler til rå digitale data.

Grænseflader

Du kan bruge et modem i din computer ved at bruge en af to grænseflader. De er:

MNP-5 Seriel interface RS-232.

MNP-5 Fire-benet RJ-11 telefonkabel.

For eksempel er et eksternt modem forbundet til en computer ved hjælp af et RS-232-kabel og til en telefonlinje ved hjælp af et RJ11-kabel.

Datakomprimering

I processen med datatransmission kræves en hastighed større end 600 bits per sekund (bps eller bits per second). Dette skyldes det faktum, at modemer skal indsamle bits af information og sende dem videre gennem et mere komplekst analogt signal (et meget sofistikeret kredsløb). Processen med sådan transmission i sig selv giver mulighed for transmission af mange bits af data på samme tid. Det er tydeligt, at computere er mere følsomme over for transmitteret information og derfor opfatter det meget hurtigere end et modem. Denne omstændighed genererer yderligere modemtid, svarende til de databits, der på en eller anden måde skal grupperes, og visse kompressionsalgoritmer anvendes på dem. Sådan opstod to såkaldte kompressionsprotokoller:

MNP-5 (transmissionsprotokol med et kompressionsforhold på 2:1).

V.42bis (transmissionsprotokol med et kompressionsforhold på 4:1).

MNP-5-protokollen bruges normalt ved overførsel af visse allerede komprimerede filer, mens V.42bis-protokollen anvendes selv på ukomprimerede filer, da den kan fremskynde overførslen af netop sådanne data.

Det skal siges, at ved overførsel af filer, hvis V.42bis-protokollen slet ikke er tilgængelig, så er det bedst at deaktivere MNP-5-protokollen.

Fejlrettelse

Fejlkorrektion er en metode, hvormed modemmer tester den overførte information for at afgøre, om den indeholder skader, der er opstået under transmissionen. Modemmet deler denne information op i små pakker kaldet frames. Det afsendende modem knytter en såkaldt checksum til hver af disse frames. Det modtagende modem kontrollerer, om kontrolsummen stemmer overens med de sendte oplysninger. Hvis ikke, sendes rammen igen.

Ramme er et af nøglebegreberne for datatransmission. En frame er en grundlæggende blok af data med en header, information og data knyttet til denne header, der fuldender selve rammen. Den tilføjede information omfatter rammenummer, transmissionsblokstørrelsesdata, synkroniseringssymboler, stationsadresse, fejlkorrektionskode, variabel størrelsesdata og såkaldte indikatorer Start af transmission (start bit)/Afslutning af transmission (stop bit). Det betyder, at en ramme er en pakke af information, der transmitteres som én enhed.

For eksempel i Windows 98 i modemindstillingerne er der en mulighed Stop bits som giver dig mulighed for at indstille antallet af stopbits. Stopdatabits er en af varianterne af de såkaldte grænsetjenestebits. Tabelbitten bestemmer slutningen af cyklussen under asynkron transmission (tidsintervallet mellem transmitterede tegn varierer) af data i en kortvarig cyklus.

MNP2-4 og V.42 protokoller

Selvom fejlkorrektion kan forsinke datatransmission på støjende linjer, giver denne metode pålidelig kommunikation. MNP2-4- og V.42-protokollerne er fejlkorrektionsprotokoller. Disse protokoller bestemmer, hvordan modemer verificerer data.

Ligesom datakomprimeringsprotokoller skal fejlkorrektionsprotokoller understøttes af både afsendende og modtagende modem.

Flow kontrol

Under transmissionen kan et modem sende data meget hurtigere, end et andet modem kan modtage dataene. Den såkaldte flowkontrolmetode giver dig mulighed for at informere det modtagende modem om, at modemmet stopper med at modtage data på et tidspunkt. Flowstyring kan implementeres både i software (XON/XOFF - Startsignal/Stopsignal) og i hardware (RTS/CTS) niveauer. Flowstyring på softwareniveau udføres gennem overførsel af et specifikt skilt. Efter at signalet er modtaget, sendes endnu et tegn.

For eksempel i Windows 98 i modemindstillingerne er der en mulighed Data bits som giver dig mulighed for at indstille de informationsdatabits, der bruges af systemet til den valgte serielle port. Computerens standardtegnsæt består af 256 elementer (8 bit). Derfor er standardindstillingen 8. Hvis dit modem ikke understøtter pseudografi (virker kun med 128 tegn), bedes du angive dette ved at vælge mulighed 7.

I Windows 98 er der også en mulighed i modemindstillingerne Brug flowkontrol

som giver dig mulighed for at bestemme, hvordan du implementerer dataudveksling. Her kan du rette eventuelle fejl, der opstår ved overførsel af data fra computeren til modemmet. Standardindstilling XON/XOFF betyder, at datastrømmen styres af software ved hjælp af standard ASCII-kontroltegn, som sender kommandoen til modemmet pause/genoptag overførsel.

Softwareflowstyring er kun mulig, hvis der anvendes et serielt kabel. Da flowkontrol på softwareniveau regulerer transmissionsprocessen ved at sende bestemte tegn, kan der opstå en fejl eller endda afbrydelse af kommunikationssessionen. Dette forklares ved, at denne eller hin støj i linjen kan generere et fuldstændig lignende signal.

Med softwareflowkontrol kan binære filer f.eks. ikke overføres, fordi sådanne filer kan indeholde kontroltegn.

Gennem hardwareflowkontrol overfører RTS/CTS information meget hurtigere og mere sikkert end gennem softwareflowkontrol.

FIFO-buffer og UART universelle asynkrone grænsefladechips

FIFO-bufferen minder lidt om en omladningsbase: Mens data ankommer til modemmet, sendes en del af dem til bufferkapaciteten, hvilket giver en vis gevinst, når man skifter fra en opgave til en anden.

For eksempel understøtter Windows 98-operativsystemet kun 16550-serien Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART)-chips og giver dig mulighed for at administrere selve FIFO-bufferen. Brug af et afkrydsningsfelt Brug FIFO-buffere kræver 16550-kompatibel UART (Brug FIFO-buffere) du kan låse (forhindre systemet i at akkumulere data i bufferkapaciteten) eller låse op (tillade systemet at akkumulere data i bufferkapaciteten) FIFO-bufferen. Ved at trykke på knappen Fremskreden, du vender dig til dialog Avancerede forbindelsesindstillinger hvis muligheder giver dig mulighed for at konfigurere forbindelsen til dit modem.

S-registre

S-registre er placeret et sted inde i selve modemmet. Det er i netop disse registre, at der gemmes indstillinger, der på den ene eller anden måde kan påvirke modemets adfærd. Der er mange registre i modemmet, men kun de første 12 af dem betragtes som standardregistre. S-registre er indstillet på en sådan måde, at de sender en kommando til modemmet ATSN=xx, hvor N svarer til nummeret på det register, der indstilles, og xx definerer selve registret. For eksempel kan du gennem SO-registret indstille antallet af ring, der skal besvares.

Afbryder IRQ

Perifere enheder kommunikerer med computerprocessoren gennem såkaldte IRQ-afbrydelser. Interrupts er signaler, der tvinger processoren til at suspendere en bestemt operation og overføre dens eksekvering til den såkaldte interrupt-handler. Når CPU'en modtager en afbrydelse, suspenderer den simpelthen processen og uddelegerer den afbrudte opgave til et mellemprogram kaldet Interrupt Handler. Det hele fungerer, uanset om der blev opdaget en fejl i driften af en bestemt proces eller ej.

Informationskommunikationsport eller blot COM-port

Den serielle port er meget nem at finde ud af. Du kan gøre dette ved blot at se på stikket. COM-porten bruger et 25-bens stik med to rækker ben, hvoraf den ene er længere end de andre. Samtidig har næsten alle serielle kabler 25-bens stik på begge sider (i andre tilfælde kræves en speciel adapter).

En COM-port (seriel port) er en port, hvorigennem computere kommunikerer med enheder som et modem og en mus. Standard personlige computere har fire serielle porte.

COM 1- og COM 2-porte bruges normalt af en computer som eksterne porte. Som standard har alle fire serielle porte to IRQ'er:

COM 1 er bundet til IRQ 4 (3F8-3FF).

COM 2 er bundet til IRQ 3 (2F8-2FF).

COM 3 er bundet til IRQ 4 (3E8-3FF).

COM 4 er knyttet til IRQ 3 (2E8-2EF).

Det er her, der kan opstå konflikter, da eksterne porte på andre I/O-enheder 1/0 eller controllere kan bruge de samme IRQ'er.

Derfor, efter at have tildelt en COM-port eller IRQ til modemmet, skal du kontrollere andre enheder for at se, om de har

de samme serielle porte og interrupts.

Det skal siges, at enheder, der er tilsluttet telefonlinjen parallelt med modemmet (især opkalds-ID) kan meget betydeligt forringe* funktionskvaliteten af dit modem. Derfor anbefales det at tilslutte telefoner gennem det dedikerede stik i modemmet. Kun i dette tilfælde vil han afbryde dem fra linjen under drift.

Dit modems flashhukommelse

Flash-hukommelse er en skrivebeskyttet hukommelse eller PROM (read-only reprogrammable memory), der kan slettes og omprogrammeres.

Alle modemer, hvis navne indeholder linjen "V. Alt", er genstand for omprogrammering. Derudover er "Courier V.34 dual standart" modemer underlagt softwareopgradering, hvis linjen Muligheder svaret på ATI7-kommandoen indeholder V.FC-protokollen. Hvis modemmet ikke har denne protokol, så udføres opgraderingen til "Courier V. Everything" ved at udskifte datterkortet.

Der er to modifikationer af Courier V. Everything modemmer - med den såkaldte supervisor-frekvens på 20,16 MHz og 25 MHz. Hver af dem har sine egne firmwareversioner, og de er ikke udskiftelige, dvs. Firmwaren fra 20,16 MHz-modellen fungerer ikke for 25 MHz-modellen og omvendt.

Feltprogrammerbar NVRAM

Alle modemindstillinger kommer ned til korrekt indstilling af værdierne for NVRAM-registrene. NVRAM er en brugerprogrammerbar hukommelse, der gemmer data, når strømmen er slukket. NVRAM bruges i modemer til at gemme standardkonfigurationen, der indlæses i RAM, når den er tændt. NVRAM-programmering udføres i ethvert terminalprogram ved hjælp af AT-kommandoer. En komplet liste over kommandoer kan hentes fra dokumentationen til modemmet eller fås i et terminalprogram ved hjælp af kommandoer AT$ AT&$ ATS$ AT %$. Skriv fabriksindstillinger med hardwaredatakontrol til kommandoen NVRAM - AT&F1, foretag derefter justeringer af modemindstillingerne i forbindelse med en specifik telefonlinje, og skriv dem til NVRAM ved hjælp af kommandoen AT&W. Yderligere initialisering af modemmet skal udføres ved hjælp af kommandoen ATZ.4.

Applikationssoftware til dataoverførsel

Dataoverførselsprogrammer giver dig mulighed for at oprette forbindelse til andre computere, BBS, Internet, Intranet og andre informationstjenester. Du har muligvis et meget omfattende udvalg af sådanne programmer til din rådighed. For eksempel har du i Windows 98 til din rådighed en meget god terminalklient, Hyper Terminal.

Hvis du har problemer med at etablere kommunikation med andre modemer

Først skal du vurdere kommunikationslinjens karakter. For at gøre dette skal du indtaste kommandoerne efter en vellykket session, før du geninitierer modemmet ATI6- kommunikationsdiagnostik, ATI11- forbindelsesstatistik, ATY16- amplitude-frekvenskarakteristik. De modtagne data skal skrives til en fil. Efter at have analyseret de modtagne data, er det nødvendigt at foretage ændringer i den aktuelle konfiguration og derefter skrive dem til NVRAM ved hjælp af kommandoen AT&W5.

Russiske telefonlinjer og importerede modemer

Valget af modemer i dag er ret stort, og forskellen i deres omkostninger er ret betydelig. Transmissionshastigheder på mere end 28.800 bps er normalt uopnåelige på russiske telefonlinjer. Over 16.900 bps kan kun opnås, hvis internetudbyderen har linjer på den PBX, som din telefon er tilsluttet. I andre tilfælde er det for kedeligt at arbejde på internettet, for ved en typisk (og ikke altid opnåelig) hastighed på 9.600 bps bliver det en komplet ventetid. For at få stabil dataoverførsel i tilfælde af interferens i telefonlinjen har du derfor brug for et modem af høj kvalitet, der koster mindst 400 $.

Hvilket modem er bedre - internt eller eksternt?

Det interne modem installeres i en ledig udvidelsesslot på computerens bundkort og tilsluttes den indbyggede strømforsyning, mens det eksterne modem er en stand-alone enhed tilsluttet computeren via en standard seriel port.

Hvert af designs har sine egne fordele og ulemper. Det interne modem optager en systembusslot (og som regel er der ikke nok af dem), det er svært at overvåge dets drift på grund af manglen på indikatorer, og desuden er de beskrevne modeller grundlæggende ikke egnede til notebook- type bærbare computere, der har et kabinet med smal profil, og som i de fleste tilfælde ikke har udvidelsesstik. Samtidig er det interne modem flere titusindvis af dollars billigere end eksterne analoger, optager ikke plads på bordet og skaber ikke et virvar af ledninger. Brug af et eksternt modem betyder, at den computer, den er tilsluttet, har de mest moderne seriel portkontrolchips (UART). UART-chips dukkede op i de første pc'er, da det allerede da blev klart, at dataudveksling via en seriel port var en for langsom og kompleks operation, og det var bedre at overlade det til en speciel controller. Siden da er flere UART-modeller blevet frigivet. Computere som IBM PC og XT, såvel som dem, der var fuldt kompatible med dem, brugte 8250-chippen, i AT blev den erstattet af UART 16450. Indtil for nylig var de fleste computere baseret på i386- og i486-processorer udstyret med en 16550-controller, som inkluderet interne hardwarebuffere i "køen", og i dag er UART 16550A ved at blive standarden - en chip, der ligner den forrige, men med defekterne elimineret. Manglen på buffere i alle chips undtagen den sidste får dataoverførsel gennem den serielle port ved hastigheder over 9600 bps til at blive ustabil (ved at bruge MS Windows reduceres denne tærskel til 2400 bps).

Hvis du skal tilslutte et eksternt højhastighedsmodem til en computer, der bruger en ældre UART-chip, skal du enten udskifte multikortet eller tilføje et særligt udvidelseskort (som vil optage en busplads og fratage det eksterne modem en kritisk fordel ). Interne modemer har ikke dette problem - de bruger ikke en COM-port (mere præcist, de indeholder en). Nu har interne modemer en anden fordel, også relateret til hastighed. I henhold til V.42bis-specifikationen kan data komprimeres cirka fire gange under transmission, derfor skal et modem, der opererer ved 28800 bps, modtage data fra eller sende data til computeren med en hastighed på 115600 bps, hvilket er grænsen for seriel pc Havn. 28.800 bps er dog ikke grænsen for en telefonlinje, hvor maksimum ligger et sted i omegnen af 35.000 bps, og på digitale linjer (ISDN) overstiger gennemstrømningen 60.000 bps. Følgelig vil den serielle port i denne situation blive en flaskehals for hele systemet, og de potentielle muligheder for det eksterne modem vil ikke blive realiseret. Modemproducenter er i øjeblikket ved at udvikle modeller, der kan oprette forbindelse til en hurtigere parallelport, men det er indlysende, at enheder, der sælges nu, ikke vil kunne rumme dette.

Samtidig kan mange modemer opgraderes til at fungere ved høje hastigheder, endda at kunne operere på ISDN. Men alt afhænger af den restriktive barriere på computersiden, som for det interne modem er væsentligt højere end 4 MB/s (ISA-busbåndbredde). I øvrigt er alle ISDN-modemmer interne. Sandt nok vil alt dette ske i morgen (eller måske i overmorgen), men i dag kan vi sige én ting: vælg en enhed af den type, du kan lide - der er ingen funktionelle forskelle mellem interne modemer og deres eksterne analoger.

Hvilket modem man skal vælge, og hvordan man vælger det

Modemmet kan ikke være unikt. Dit modem skal forstås af andre modemer. Det betyder, at modemmet skal understøtte det maksimale antal standarder, det vil sige fejlretning, dataudvekslingsmetoder og datakomprimering. Den mest almindelige standard er V.32bis til modemer med en vekselkurs på 14000 bps. For modemer med en hastighed på 28800 bps er den standardiserede protokol V.34.

Derudover skal det understreges, at modemer med en dataudvekslingskurs på 16800, 19200, 21600 eller 33600 ikke er standard.

Der bør ikke foretages fejlretning i softwaren. Alt skal være indbygget i modemmet af dets producent.

Om det ydre og det indre. Et eksternt modem er forbundet til din serielle port via en speciel ledning. Et sådant modem har som regel en volumenkontrol, informationsindikatorer, en strømforsyning og andet, nogle gange nyttigt tilbehør. Hvis du er professionel, så skal du være ligeglad med hvilket modem du vælger – internt eller eksternt. Normalt gør et godt internt modem, gennem speciel software, et godt stykke arbejde med at emulere al klarheden af et eksternt modem.

Køb ikke rent importerede modemer. Disse jernstykker passer ikke sammen på vores gamle linjer. Køb kun certificerede modemer, det vil sige hardware, der er specielt skræddersyet til vores beskidte telefoncentraler.

I Rusland er et sådant valg meget lille. Dette marked er domineret af to virksomheder: ZyXEL fra solrige Taiwan og U.S. Robotics fra USA. Modemer fra sidstnævnte firma vælges af fagfolk (Courier), mens førstnævnte vælges af alle andre, altså alle de brugere, der vælger den såkaldte ultra-pålidelige ZyCell-protokol.

Så vælg Courier. Og tro mig, dette er ikke reklame.

Mange har hørt ordet "modem", og mange forstår betydningen af dette ord. Lad mig minde dig med det samme om, at denne enhed ofte bruges til at forbinde en computer til Internettet. I denne artikel vil vi forsøge at forstå mere detaljeret funktionerne i denne enhed, typerne af modemer og principperne for deres drift.

Ris. 1

Lad os først finde ud af navnet, hvorfor præcist modem? Alt er meget enkelt, ordet opstod som et resultat af sammenlægningen af to ord: henholdsvis modulator og demodulator, det modulerer og demodulerer signalet. Modemmet konverterer et analogt signal til et digitalt, for eksempel konverteres et signal, der bevæger sig langs telefonlinjer, til et signal, der kan forstås af en computer, og omvendt. For at gøre dette har modemmet en digital grænseflade til kommunikation med en computer og en analog til kommunikation med en telefonlinje. Med signalkonvertering er alt enkelt: Signalegenskaberne måles ved en bestemt frekvens og optages derefter digitalt ved hjælp af en speciel algoritme.

Hvad består denne enhed af? Modemmet består af processorer (signal, universal og modem), som styrer driftstilstandene for de resterende dele af modemmet og udfører selve moduleringen/demodulationen af signalet; modemmet har også hukommelse (ROM, PROM,RAM), og den analoge del af modemmet, som forbinder med netværket, og en speciel controller styrer alt dette.

Modemer kan være eksterne eller interne. Interne modemer er installeret i selve computerkabinettet, og de er lavet i form af et udvidelseskort, som hovedsageligt er installeret i slottet PCI på bundkortet ( valg af bundkort). Eksterne modemer er designet som en separat enhed, der forbindes til computeren ved hjælp af et stik på netværkskortet. Der er også integreret(indbygget i bundkortet) modemer, men de er sjældne. Blandt fordelene ved et eksternt modem kan det bemærkes, at det strømforsynes fra netværket og ikke skaber en ekstra belastning for strømforsyningen, og det har også en indikation, hvormed du kan navigere i status for netværksforbindelsen. Den største fordel ved et internt modem er dets usynlighed, da det er placeret inde i systemetheden.

Fig.2

Der er også trådløse modemer (Fig.2), blev disse enheder meget værdsat af bærbare ejere, som har brug for en internetforbindelse overalt i verden. De bruger forskellige trådløse kommunikationsstandarder til at overføre data. Moderne trådløse modemer forbindes hovedsageligt ved hjælp af USB-porte.

Lad os nu tale om hastigheder. Hvis tidligere almindelige digital-analoge modemer fungerede med hastigheder på op til 56 Kbps, nu er ADSL-modemer populære (Fig.2), arbejder disse modemer ved hjælp af teknologi, der giver dig mulighed for at overføre data med hastigheder på op til 100 Mbit/s, plus at telefonlinjen forbliver fri. Sandt nok, i praksis sender sådanne modemer på grund af hastighedsbegrænsninger på telefonlinjer data med hastigheder på 1 - 24 Mbit/s, hvilket heller ikke er lavt.

Hvert år øger internetudbydere langsomt og sikkert hastigheden af datatransmission langs deres linjer, og måske vil modemer i den nærmeste fremtid transmittere data med hastigheder svarende til hastighederne på moderne lokale netværk.

I den moderne verden modtager internetbrugere information, udforsker internetrummet uden at tænke på, hvordan de kan gøre dette. Næsten altid forveksler brugere en router med, hvad der er et modem. Lad os se på, hvad det er i denne artikel.

Forfaderen til den aktuelle dataenhed dukkede op i 1962. Hans skaberen er firma AT og T. På det tidspunkt var informationsudvekslingens hastighed kun tre hundrede bits i sekundet. Så i 1991 steg disse data til fjorten kilobits i sekundet.

Hvad er et modem

Et modem er en enhed til modtagelse og afsendelse information via telefonsystemet. Strømme af information kommer ind i den, hvor de konverteres til det nødvendige signal, der passerer gennem telefonlinjen. Det går til den anden ende af ledningen, hvor en anden lignende enhed allerede demodulerer signalerne, forvandler dem til computersignaler, og de kommer ind i computeren, og derefter vises på skærmen bruger. Selve ordet kommer fra en forkortelse af to engelske ord: modulator og demodulator.

Hvad er disse enheder til?

Modemer er i brug for tilslutning med internettet via en telefonlinje. Denne enhed er en slags bro mellem internettet og hjemme- eller kontorudstyr. Moderne modeller kan bruges som en router, der deler internettet mellem flere enheder.

Det er værd at bemærke, at det ikke vil være i stand til fuldt ud at erstatte routeren, da det ikke er muligt at modtage internettet via rj45 fra udbyderen.

Typer og typer af modemer

Alle sådanne gadgets kan være betinget opdele efter typer og typer. Lad os se mere specifikt på dem:

Efter type forbindelse modem er lavet kablet og trådløst. Trådløs godt brugt af bærbare ejere. Da de forbindes til den bærbare computer via et USB-stik.

Kablet tilsluttet computeren ved hjælp af et kabel.

Efter driftsprincippet opdelt i hardware og software. Hardware adskiller sig fra software ved, at alle signalbehandlingsfunktioner udføres af enheden selv. Software De giver alt arbejdet til computerprocessoren.
Efter type forbindelse enheder er opdelt i telefon, mobil, Dial Up. Analoge modemer eller Dial Up fungerer over telefonnetværket. Deres hastighed når kun 56 kilobits i sekundet. ADSL-teknologien har erstattet analoge gadgets og bruges nu overalt. Overførselshastigheden af information via ADSL når 100 MB/s. Mobiltelefoner inkluderer dem, der er tilgængelige i form af en nøglering. De arbejder ved hjælp af EDGE, 3G, 4G protokoller. Dataoverførselshastigheden i 3G er op til 3,5 MB/s. Mens hastigheden på 4 G er 100 MB/s.
Bredbånd. Disse er ADSL-modemmer. I dag er de hurtigste enheder til dataoverførsel.

Populære producenter

Modemer produceres af mange virksomheder. Men de mest populære af dem er Cisco, Zixel, TP LINK, ASUS. Disse modeller er berømte for at være komplette. Kan arbejde som router.

De er ofte udstyret med DLNA, fil og FTP-server. Derudover har de et interface til at understøtte op til 4 computere. Understøttelse af webinterface.

Hvad består et modem af?

Næsten de eneste eksterne hardwarekomponenter er input- og outputportene. Dette omfatter også universal, signal og modem processorer, skrivebeskyttet lager, RAM og enhedsstatusindikatorer.

De funktioner, som enheden kan udføre, bestemmes hovedsageligt af aktiviteterne i den universelle processor og programmet, der er placeret i ROM'en. Hvis opdatere ROM eller omprogrammere det, kan du forbedre funktionerne på en bestemt enhed.

Signalprocessoren konverterer indgående og udgående signaler til dem, der er nødvendige for den enhed, der er tilsluttet den. Bufret i RAM indgående og udgående data, kompressionsalgoritmer og andre funktioner forekommer. Adaptere giver dig mulighed for at udveksle data på den ene side mellem modemmet og internetlinjen og på den anden side mellem computeren og modemmet.

Funktionsprincip

Denne enhed (uanset USB eller fastnet) vender normalt signal til digital. Denne enhed har en indbygget modulator, der konverterer disse signaler. Modulatoren konverterer signaler fra computeren, før de begynder at transmittere information, til de signaler, der kræves af internetlinjen. Derefter transporteres dataene. Og enheden i den anden ende demodulerer allerede disse signaler til dem, der er nødvendige for den pc, den er forbundet med.

Sådan leveres de oplysninger, som brugeren har brug for.

Hvad er forskellen mellem en router og et modem?

Mange mennesker forveksler en router med et modem. Det her ikke de samme enheder. Routere har følgende funktioner:

Modulator-demodulatoren konverterer signalet, og routeren deler det mellem netværksbrugere.
Den første fungerer med én bruger, routeren med flere.
En router er i modsætning til en signalkonverter en multifunktionel enhed.
Routere tildeles deres egen IP-adresse.

Selvom det er værd at bemærke, at for de nyeste modeller f.eks forskellene er ikke relevante. Næsten alle funktioner på routeren og modemet er nu identiske, bortset fra at routeren ikke kan overføre data gennem telefonlinjen. I moderne enheder kan dette betragtes som den vigtigste og eneste forskel.