南京工程学院备课稿纸
第1章 绪论 1
第1章 绪 论
1.1 引 言
信息科学技术迅猛发展，在社会各个领域得到越来越广泛的应用。这种发展的动因和显著特点之一是计算机技术和数字通信技术的快速发展以及计算机网络与通信网的相互融合，使得因特网迅速发展，并从有线扩展到无线。
各种类型的数字通信网是因特网的载体。
数据通信是计算机和通信这两种技术的相互渗透和相互结合的产物。
有关数字通信的研究主要是从网络的物理层研究数字信号的传输机理及其可靠性和有效性，为建立高可靠的、高效的因特网提供坚实的物理基础。
现代通信系统几乎采用的都是数字通信技术，所以，较多地讲授数字通信原理。
1.2 通信的定义
一般的说：通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。
应用例子：古代的有烽火台、邮递；近代的有信号灯、电话、网络等。
由于电、光传递信息快、准确可靠，这类传递信息方式称为“电信”，电信已习惯指通信。
1.3 通信系统的组成
1. 通信系统模型
通信例子：电报、电话、可视电话、广播、电视、雷达、遥测遥控系统等。
通信系统用图加以抽象概括：
信息源：把各种可能消息转换成原始电信号。如麦克风。
发送设备：将原始电信号变换成利于在信道传输的信号。广播电台、电视发射塔、计算机COM口。
信道：信号传输通道。如自由空间、导线。
接收设备：从接收信号恢复相应的原始信号。收音机、电视机。
受信者：将原始电信号转换成消息。喇叭、TV显象管、显示器。
噪声源：信道中噪声以及分散在通信系统其它各处的噪声集中表示。
通信原理的讨论是围绕着通信系统的模型展开的。
关于模型：
将研究的问题抽象成模型再研究是科学研究的一般方法。
在“物理” 课程中，研究物体的运动速度是先将物体抽象成一个质点或者刚体，然后再建立数学模型。
在“电路”课程中，正弦电压源信号是一种基本的数学模型。
1 第一章 通信技术概论
现代社会已进入信息时代，信息的交流成为人们生活的重要内容。通信技术是各种信息交流手段的综合，它集硬件和软件于一身，包括了信息传递技术、信号处理技术和网络技术等多个方面。本章将介绍通信技术的基本知识和有关通信协议的基本概念，以帮助读者为学习后面各章建立基础。
1.1 信号
在日常生活中，人们通过对话、书信、表演等多种形式进行思想的交流和现象的描述，这些过程都可以称为消息（message）的传递。消息中所包含的对接受者有意义的内容称为信息(information)。信息的多少用信息量表示。
信号(signal)是信息的表现形式，它可以是声音、图像、电压、电流或光等。例如，当两个人进行面对面的谈话时，谈话的内容就是消息，其中有一部分对听者来说是有意义的，这部分称为信息，而声音的表现形式是声波，这个声波就是信号；如果这两个人是通过电话交谈，声音以电流的形式被传送到对方，这时信号的形式就是电流。
在各种形式的信号中，电信号由于具有传递速度快（接近于光速），传输距离远，能承载的信息量大，并且处理方便，因此成为通信信号的主要形式。近年来，随着光纤的大量应用，光信号也越来越多地用于通信中。这里主要讨论的是电信号，或者是由其它形式转换以后的电信号，如话音信号和图像信号。
电信号以其波形特征可分为两大类，一类是模拟信号，另一类是数字信号。
1.1.1 模拟信号
自然界存在的信号大多是模拟信号，其主要的特征有两个，即时间上的连续与状态上的连续。所谓时间上连续，指的是在任何时刻信号的电量（电压或电流）对信号都是有意义的，而状态上连续则是说明信号的电量可能是某一个有限范围内的任意值，具体反映在模拟信号经过传输后如果与传输前的信号不一致，信号所携带的信息就会部分丢失。图1-1 （a）是一个模拟的话音信号的波形。如果该波形在t1时刻受到干扰，如图 1-1（b），则会在喇叭上发出异常的“咔嚓”声。常见的模拟信号有话音信号、电视图像信号以及来自于各种传感器的检测信号等。
第八章 串行通信技术
§8。1串行通信的概述及RS-232C总线
教学方法: 讲授法
教学目的:
1、了解单片机串行通信的基本方法。
2、掌握单片机串行通信的相关概念。
3、了解RS-232C总线。
4、了解RS-232C总线电平及计算机信号电平
教学重点：
串行通信的方式
教学难点:
波特率的理解和信号电平的理解
教学过程：
组织教学：
授课课时：（2课时）
扳书课题：§8。1串行通信的概述及RS-232C总线
引入新课：
一、串行通信概述
1、什么叫串行通信？
并行、串行举生活中的例子（排横队行走，排纵队行走）说明；引出并行通信，串行通信的概念。
P00
P01 外设1
P02
P03
89C51
RXD
外设2
TXD
串行通信就是使计算机中的数据一位一位地按先后顺序在一根传输线上传送。通常有两种基本的通信方式：异步通信和同步通信。
2、异步通信和同步通信
回顾在数字电路中所学的移位寄存器工作原理。可提问学生。
异步通信：
异步——发送时钟不一定等于接收时钟。 如下图：
数据传送是帧的形式传送，每一帧数据包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止位四部分。其中数据位可以是5位、6位、7位、8位。
在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位1。用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送。
特点：不同速度的外设可相互传送，但传送数据比实际数据位数多（加起始位、停止位等），占用CPU时间，传送速度较慢。
第四章 通信、信号
第一节 基本要求
第六十二条电务维护机构的设置
（一）电务维护机构遵循统一规划、统一领导、逐级负责和科学管理的原则，实行中国神华、铁路公司、电务维修单位(分公司、运输段、电务段、信号段、通信段，以下简称电务维修单位）三级管理和电务维修单位、车间（工队）、工区（作业组）三级维护模式。
（二）铁路公司应设电务主管科室或专职技术人员，检查指导电务维修单位技术管理和专业管理，督促各项规章制度落实，保证电务设备质量良好的运用。
第六十三条电务设备检修、修配、测试场所的设置
（一）电务维修单位应设检修、修配、测试场所并具备相应能力，确保电务设备使用器材按规定周期进行测试、检修。
（二）电务维修单位未设置电务检修场所的，按器材轮休周期送达具有检修资质的相关机构进行检修。
（三）现场可替换的设备、器材实行入所修；可替换的电路板、模块等信号电子设备采用故障换板、块修；具备系统冗余或状态监测可靠的设备,可实行状态修。
（四）电务维修单位应成立电务试验室，负责管内电务设备的电器特性测试工作。
第六十四条信号设备的雷电及电磁兼容防护
信号设备应设置防止强电及雷电危害的保安设施，电子设备应符合电磁兼容有关规定。严格执行《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》，定期对防雷装置、元件进行检查、测试和整治。
第二节 信号维护
第六十五条信号设备维修的基本要求
（一）信号设备维修的修程分为日常养护、集中检修和入所修。
（二）设备维修的工作内容、检修周期、检修工时定额依据《铁路信号维护规则》的标准编制。
（三）检修计划项目、设备更换周期、检修周期的变更，按批准权限审批。
（四）采用具备自检、检测、报警、冗余等功能的信号设备监测系统，随时掌握信号设备的工作状态和变化趋势，预防可能出现的故障，逐步实现以状态修为主的维修模式。
第六十六条信号设备大、中、维修计划的编制审批
（一）铁路公司编制信号设备大修计划，报中国神华运输管理部审批。
