长距离串行通信：微机原理及接口技术

以前我们所介绍的计算机串行通信都是数字通信，即传输的数据是以0、1组成的数字信号。数字信号包含了从低频到高频的谐波成分，因此进行数字通信对传输线频带要求比较宽。在远距离通信时，为了降低成本，常利用普通电话线作为传输线，而电话线的频带宽度不够，如果让数字信号直接在电话线上传输，高次谐波的衰减就会很厉害，从而使传输的信号产生严重的畸变和失真，导致0、1不能正确识别。因此，远距离串行通信要考虑数字波形畸变问题。由于在电话线上传输模拟信号失真较小，而计算机使用数字信号，这样就需要将数字信号和模拟信号进行转换，于是就需要调制解调器。

1.调制解调器

发送时，需要将数字信号转换为模拟信号，然后从通信线（电话线）再发送到接收方，称之为调制，这是通过调制器（Modulator）来实现的。接收时，需要将从通信线（电话线）上接收的模拟信号转换（还原）成数字信号再接收，称之为解调，这是通过解调器（Demodulator）来实现的。将调制器和解调器组合在一起形成的电路称为调制解调器（Modem），Modem的调制和解调工作如图6-28所示。Modem是制定RS-232C接口标准的依据。

图6-28 Modem工作示意图

基本的调制和解调方法有调频、调相、调幅等。当传送速率较低时，以调频制最为常用。

（1）调频（FM）制

数字0和1用不同的频率f表示。例如：数字0用f=1200Hz表示；数字1用f=2400Hz表示。

（2）调相（PM）制(www.xing528.com)

数字0和1用不同的相位p表示。例如：数字0用p=0°表示；数字1用p=90°表示。

（3）调幅（AM）制

例如：数字0用0V表示，无模拟信号输出；数字1为有模拟信号输出。即0或1分别对应于无载波或有载波输出。

2.调频制工作原理

常用的调频制采用FSK（Frequency Shift Keying）法，它的工作原理如图6-29所示。f₁和f₂是两种不同频率的输入端，S₁和S₂是两个电子开关，DATA是数字0/l的输入端。当工作时，发送的数字信号经DATA输入，若是0，打开电子开关S₂，频率f₂经运算放大器输出；若是1，打开电子开关S₁，频率f₁经运算放大器输出；从运算放大器输出得到调制后的两种频率信号。

图6-29 调频制工作原理