منو
 صفحه های تصادفی
IC
تلسکوپ کاتادیوپتریک
آتشفشان سهند
معجزه نجات یکی از یاران
ماشین آتوود
فوران آتشفشان
امام کاظم علیه السلام و نجات از نقشه هارون
طرح جامع IT
اجزای ماشین لباسشویی تمام اتوماتیک
یخچال طبیعی
 کاربر Online
768 کاربر online
 : کامپیوتر
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه کامپیوتر 3 ستاره ها ارسال ها: 1649   در :  شنبه 24 مهر 1389 [20:01 ]
  روشهای ارسال اطلاعات در شبکه های کامپیوتری
 

1-انواع روش های انتقال داده:

کامپیوترها داده ها را به دو طریق موازی وسریال ا نتقال می دهند.در انتقال های موازی داده، اغلب از 8خط داده ویا بیشتر استفاده می شود.در این حالت داده می تواند به وسیله ای که فقط چند کیلومتر دورتر است انتقال یابد.گر چه در این موارد حجم بسیاری از داده در زمان کوتاهی جابجا می شود ولی فاصله نمی تواند چندان طولانی باشد. در انتقال به وسیله ای که چندین متر دورتر واقع شده است ، روش سریال بکار برده می شود. در زیر علل سادگی کار در پورت موازی ذکر شده است:

1-عدم نیاز به رمز گشا و دکودر کارت های توسعه.
2-استفاده از انتقال اطلاعات به روش موازی و عدم نیاز به پروتکل های پیچیده.
3- در دسترس بودن این پورت برای همه کامپیوترها.
4- در دسترس بودن تمام پایه های این پورت.
5- عدم نیاز به تنظیمات اولیه پیچیده.
6- سریع تر بودن نسبت به پورت سری.
7- دسترسی سخت افزاری و نرم افزاری ساده به هر کدام از پینهای این پورت.
پورت موازی معمولا بر روی مادر بورد کامپیوتر ها موجود است ولی با تهیه ونصب یک کارت I/O تعداد انها را می توان افز ایش داد و به ترتیب LPT1,LPT2,… را به وجود اورد.


2-انتقال اطلاعات به صورت موازی:

روش ها و پروتکل های زیادی برای ارسال اطلاعات وجود دارد که یکی از ساده ترین و پر استفاده ترین انها روش موازی است.

برای ارسال اطلاعات هر بیت به یک سیم نیاز است. پس مقادیر تمام بیت های یک بایت باید هم زمان بر روی پورت قرار بگیرند و گیرنده نیز باید انها را همزمان دریافت کند. یکی از معایب بزرگ این نوع ارسال هزینه بسیار بالا و برد کم انتقال اطلاعات است. برای ارسال هر بایت حداقل 9سیم نیاز است.8 عدد برای هر بیت ،یک سیم برای زمین .همانطور که گفته شد سادگی ارسال موازی باعث استفاده از ان شده است،اما این روش مشکلاتی دارد که باعث ساخت پروتکلهای پیچیده ارتباطی دیگر شده است.
از ان جمله:

1- هزینه بسیار انتقال اطلاعات.
2- برد بسیار کم.
3- سرعت انتقال اطلاعات بسیار پایین تر از پروتکل هایی مانند USB است.
4- اگر در ارسال یکی از این پین ها مشکلی ایجاد شود پیدا کردن ان بسیار مشکل است در حقیقت در این روش خطایابی دشوار است.
5-امکان ازدست دادن ا طلاعات ویا احتمال دریافت اطلاعات تکراری در این روش بسیار زیاد است .
6- تعدا دی از شرکت های بزرگ کامپیوتری پروتکل های جدیدی برای این پورت ساخته اند اما هنوز کارایی ان بسیار کمتر از پورتی مانند USBاست.


3-اتصال سریال:

همانطور که بیان شد پورت موازی دارای معایبی است که برای بر طرف کردن ان باید به روش های جبران سازی بپردازیم اما در پورت سری تعداد بسیار زیادی از این معایب مانند هزینه ی انتقال وصحت اطلاعات وبرد انتقال بر طرف شده است.

در پورت سری از یک پروتکل جدید برای انتقال داده ها استفاده می شودکه این پروتکل سریال serial نام داردو به وسیله ان داده ها را می توان در حداقل یک سیم انتقال داد. این روش هم اکنون بسیا ر گسترش یافته تا انجا که بسته های اطلاعاتی اینترنتی از طریق سریال انتقال می یابند.
اتصال گر های پورت سری در پشت بدنه کامپیوتر قرار دارند ومعمولا در دو نوع 25 پین و9 پین دیده می شوند. در کامپیوتر های جدید نوع 25 پین این پورت کمتر یافت می شود واغلب د ارای دو اتصال گر نر 9 پایه هستند. پورت سریSerial Port با نام Communications Port نیز شناخته می شود،که به ان ها به اختصار COM نیز گفته می شود.پورت سری اول com1 وپورت دوم com2 وبه همین ترتیب تمام درگاه های سری نامگذاری می شوند.

انتقال بصورت سریال:

عیب بزرگ این نوع انتقال اطلاعات تعداد زیاد سیم ها و محدودیت برد ان است.توسط روش سریال می توان با حداکثر سه سیم اطلاعات را تا مسافت های طولانی انتقال داد.به عنوان مثال اگر قرار بود اطلاعات در اینترنت بوسیله ی انتقال موازی جابجا شوند ده ها سیم باید داده ها را منتقل می کرداما این جابجایی بوسیله ی خطوط تلفن وانتقال سری انجام می شود.بنابراین بدون نیاز به سیم کشی های زیاد می توان اطلاعات زیادی را ارسال و دریافت کرد.پس نتیجه می شود که تمام مودم ها اطلاعات را از طریق سریال جابجا می کنند.

انتقال سریال به سه روش قابل انجام است:

1-انتقال ساده (Simple)
در این نوع انتقال دستگاه جانبی یا تماما گیرنده(Receiver) است ویا فرستنده. مانند ماوس که فقط نقش فرستنده(Transmitter) اطلاعات را دارد و توانایی در یافت اطلاعات را ندارد.
2-انتقال نیمه دو طرفه(Half Duplex)
در این نوع انتقال دستگاه جانبی و کامپیوتر قادر به ارسال و دریافت اطلاعات هستند ولی هر دو را نمی توانند همزمان انجام دهند.
3- انتقال تمام دو طرفه (Full Duplex)
در این انتقال دستگاه جانبی و کامپیوتر به صورت همزمان قادر به دریافت و ارسال هستند.
بطور کلی در انتقال داده اگر بتوان داده را ارسال و دریافت کرد گوییم انتقال دو طرفه است .این بر خلاف انتقال ساده همچون چاپگرهاست که در ان کامپیوتر فقط داده ارسال می کند.ارسال می تواند نیمه و یا تمام دو طرفه باشد این بستگی به امکان انتقال همزمان داده در دو جهت دارد. اگر داده در هر زمان فقط در یک جهت ارسال شود به ان نیمه دو طرفه گویند.اگر امکان ارسال دو جهته همزمان داده وجود داشته باشد ان را تمام دو طرفه می نامند. البته تمام دو طرفه علاوه بر خط زمین نیاز به خط داده دارد که یکی برای ارسال و دیگری برای دریافت می باشد. بدین طریق ارسال و دریافت بطور همزمان صورت می گیرد.
نحوه ارتباط مدارات خارج از رایانه با برنامه labview را با توجه به موارد بالا و بخاطر کم کردن هزینه ها ،بصورت سریال انتخاب کرده ایم. فقط باید توجه کرد که انتقال سریال اطلاعات به رایانه دارای محدودیتهایی است که مهمترین این محدودیتها، فرکانس کاری سیستمی است که از طریق پورت سریال به تبادل اطلاعات با رایانه می پردازد. که در مورد ecg چون فرکانس ضربان قلب درحد 1.3hz است،استفاده از این ارتباط مشکلی را بوجود نمی آورد.مراحل کاری برای دریافت و تقویت وفیلترینگ سیگنال ecg و سپس نمایش آن را به سه قسمت تقسیم کرده ام که در ادامه به توضیح آنها می پردازم:


1- مدار دریافت و تقویت ecg :

سیگنال ecg در واقع شامل تفاضل دو سیگناک گرفته شده از دو قسمت بدن نسبت به یک مرجع معین می باشد‌، که این معمولا این مرجع معین روی مچ پای راست،که بوسیله AD705 هم کار تقویت وهم کار فیلترکردن انجام میشود ودو سیگنال دیگر از دو طرف چپ و راست قلب دریافت می شوند.برای دریافت سیگنالهای قلبی به راحتی میتوان از یک Ic ابزار دقیق مثل AD620 استفاده کرد ، تا پس از دریافت هر کدام از سیگنالها، تقویت شده،و سپس تفاضل این دو سیگنال تقویت شده را در خروجی اینIc ببینیم.در ادامه نیاز به یک تقویت کننده داریم،بطوری که در حالت کلی سیگنال دریافتی از قلب ، حداقل 1000 برابر تقویت شود.
شماتیک آنچه که گفته شد را در پایین میتوانید ببینید:

2- مدار واسط بین رایانه و مدار دریافت کننده سیگنال قلب:

ارتباط سریال USART یکی از پروتکل هایی است که توسط انواع کامپیوترها نیز حمایت می شود و لذا برای بر قراری ارتباط بین میکروکنترولر و کامپیوتر غالبا از این روش استفاده می شود و به این دلیل مطالعه ی ان از اهمیت زیادی برخوردار است.
بعضی از انواع AVR تنها از ارتباط سریال UART حمایت می کنند،به این معنی که ارتباط سریال تنها به صورت آسنکرون قابل انجام میباشد و انواع پیشرفته تر میکروکنترلر های AVR می توانند به صورت سنکرون و آسنکرون ارتباط برقرار کنند.این دو نوع ارتبا ط سریال از نظر محل بیت ها در داخل رجیستر ها ، نحوه تولید نرخ ارسال، و دریافت اطلاعات و عملکرد بافر مربوط به ارسال اطلاعات کاملا مطابقت دارند و تنها عملکرد بافر مربوط به دریافت اطلاعات در ارتباط سریال USART بهبود یافته است.
پس از بدست آوردن سیگنال تقویت شده Ecg ، اولا باید این سیگنال آنالوگ تبدیل به دیجیتال شود تا برای رایانه قابل فهم باشد و ثانیا به دلیل اینکه می خواهیم به صورت سریال این اطلاعات را ارسال کنیم ، پس باید این اطلاعات بصورت سریال کدگذاری شوند بعد عمل ارسال صورت بگیرد.برای انجام این دو کار به راحتی میتوان از میکروکنترلهای AVR استفاده نمود.از آنجایی که برای برقراری ارتباط سریال با رایانه ناچاریم تا از RS232(پورت سریال) استفاده کنیم،لازم است تا به نحوی بتوانیم سطوحTTL ایجاد شده توسط میکرو و RS232 را به یکدیگر تبدیل کنیم.عموما برای تبدیل این سطوح ولتاژ به یکدیگر از تراشه Max232 یا Max233 استفاده می شود. استفاده از این قطعه بسیار ساده ودر عین حال ضروری است. نکته بسیار جالب این تراشه این است که با تغذیه 5 ولتی در خروجی های MAX232 ولتاژهای 10و10+ ولتی را تولید می کند .انجام این کار بوسیله ی چهار خازن 1تا22 میکروفاراد نیاز دارد که عموما از خازن 22 میکرو فارادی که به پایه های ان متصل می شوند صورت میگیرد.این خازن ها ولتاژها را از داده های قبلی در خود ذخیره کرده وبا جمع انها داده ها را به RS232 تبدیل می کند.
در RS232منطق1 با 3 - تا25- ولت تعریف می شود، ضمن اینکه 3+ تا 25+ ولت هم، بیت 0 است.فاصله 3- تا 3+ تعریف نشده است. به این دلیل، برای اتصال هرRS232 به یک سیستم مبتنی بر میکروکنترولر، باید ازمبد ل های ولتاژی همچون MAX232برای تبد یل از سطح TTL به سطح RS232 و بر عکس استفاده کنیم. تراشه های MAX232 بنام راه اندازهای خط و گیرنده خط نام گذاری شده اند.
آنچه که باید در اینجا مورد توجه قرار بگیرد ، این است که چون ورودی سریال Labview فقط میتواند استرینگ باشد،به همین دلیل خروجی میکرو را نیز باید بصورت استرینگ در نظر گرفت.


3-فیلترینگ و نمایش سیگنال در labview :

Labview همانطور که عنوان شد نرم افزاری قوی در ایجاد ارتباط سریال می باشد که برنامه نویسی ان اسان بوده و به صورت بلوکی می باشد.در فضای خارج از کامپیوتر نیز می توانیم از میکرو کنترل های مختلفی مانند 8051،AVR،PLCو... استفاده نمائیم.
طرحی که در این بخش جهت استفاده از نتیجه حاصله از ایجاد ارتباط سریال بین میکروکنترل AVR وبرنامه نرم افزاری labview گرفته شده ،ثبت ECG می باشد.
در دو مرحله قبلی،سیگنالهای آنالوگ قلبی را دریافت کرده و بدست آوردن تفاضل آنها و پس از تقویت و تبدیل کردن به دیجیتال، این سیگنال را بصورت سریال وارد رایانه کردیم.از جمله اعمال پردازشی که بوسیله این نرم افزار روی این سیگنال باید انجام دهیم، عمل فیلترینگ است.چون طیف فرکانسی سیگنال قلب بین 0.05hz تا 100hz می باشد به همین دلیل باید از یک فیلتر میان گذر استفاده نمود.اما بدلیل اینکه نویز برق شهر(50hz) نیز در این بازه قرار میگیرد،مجبوریم تا با یک فیلتر میان نگذر این سیگنال ناخواسته را حذف کنیم،که این کار را میتوان با استفاده از برنامه labview و جاسازی بلوکهای مورد نظر در این برنامه انجام داد.
ازجمله قابلیتهای بسیار خوب labview داشتن برنامه های کاربردی و مفید در کتابخانه خود می باشد که از جمله این برنامه ها،برقراری ارتباط سریال بین labview و پورت سریال می باشد که می توان با ایجاد تغییرات اندکی در خروجی این برنامه، به هدف خود که داشتن سیگنال Ecg است رسید.برای این کار لازم است که ورودی رایانه را بوسیله یک مبدل که در خود نرم افزار وجود دارد، از آرایه به استرینگ تبدیل نموده و پس از عبور دادن از فیلترهای مورد نظر و انجام عمل پردازش توسط یک نمودار آن را نمایش داد.

  امتیاز: 0.00