Chương 4 Sửa chữa, lắp đặt modem Giới thiệu: Modem là từ viết tắt của Modulator and Demodulator có nghĩa là bộ điều chế và giải điều chế để biến đổi các tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại trên mạng thọai. Tín hiệu điều chế ở đây có thể là bất kì tín hiệu điện truyền thông hiện nay, không phân biệt chuẩn gì. Đặc điểm cơ bản của modem là nó có thể điều chế và giải điều chế các tín hiệu mang tin vào các tín hiệu đường dây để có thể truyền đi xa trong kết nối WAN. Quá trình điều chế có thể là số hoặc tương tự, điều này thì Router không thể làm được nếu không lắp thêm card chuyên dụng Mục tiêu: - Hiểu được các chuẩn dùng trong Modem.
- Hiểu được nguyên lý làm việc của Modem. - Cài đặt Modem vào máy tính và hoạt động tốt - Rèn luyện tính chịu khó, tỉ mỉ, chính xác. Nội dung chính: 4. Giới thiệu, nguyên lý hoạt động của Modem 4.
Giới thiệu Modem (viết tắt từ Modulator and Demodulator) 2 từ này có nghĩa là: Điều chế và giải điều chế. Nếu nói về khía cạnh phần cứng thì đây là 1 loại thiết bị ngoại vi của máy tính, nó được dùng để thông tin giữa 2 máy qua các dây dẫn thông thường được nhiều cho công việc này là dây cáp điện thoại. Sau khi kỹ thuật máy tính ra đời và phát triển mạnh mẽ, từ đó người ta đã nảy sinh ra ý tưởng dùng đường dây điện thoại để làm cầu nối giữa 2 máy tính, tuy nhiên ngay từ đầu đường dây điện thoại chỉ được thiết kế để truyền tín hiệu dạng tiếng nói, vì vậy máy tính không thể truyền tín hiệu của nó 1 cách trực tiếp lên điện thoại được. Tuy nhiên giải pháp này đả được thực hiện, các nhà kỹ thuật tạo ra 1 thiết bị trung gian giữa đường điện thoại và máy tính, thiết bị này có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu dữ liệu máy tính chuyển sang dạng tín hiệu của đường dây điện thoại truyền đi, đồng thời tiếp nhận tín hiệu từ đường điện thoại, chuyển chúng sang dạng tín hiệu dữ liệu của máy tính.
88 Như vậy modem là thiết bị cần thiết cho việc liên lạc giữa các máy tính qua đường dây điện thoại thông thường. Modem hoạt động theo 2 hướng: điều chế dữ liệu khi phát, và giải điều chế dữ liệu khi nhận Thiết bị điều chế sóng tín hiệu tương tự nhau để mã hóa dữ liệu số, và giải điều chế tín hiệu mang để giải mã tín hiệu số. Một thí dụ quen thuộc nhất của modem băng tần tiếng nói là chuyển tín hiệu số '1' và '0' của máy tính thành âm thanh mà nó có thể truyền qua dây điện thoại của Plain Old Telephone Systems (POTS), và khi nhận được ở đầu kia, nó sẽ chuyển âm thanh đó trở về tín hiệu '1' và '0'. Modem thường được phân loại bằng lượng dữ liệu truyền nhận trong một khoảng thời gian, thường được tính bằng đơn vị bit trên giây, hoặc "bps".
Người dùng Internet thường dùng các loại modem nhanh hơn, chủ yếu là modem cáp đồng trục và modem ADSL. Trong viễn thông, "radio modem" truyền tuần tự dữ liệu với tốc độ rất cao qua kết nối sóng viba. Một vài loại modem sóng viba truyền nhận với tốc độ hơn một trăm triệu bps. Modem cáp quang truyền dữ liệu qua cáp quang.
Hầu hết các kết nối dữ liệu liên lục địa hiện tại dùng cáp quang để truyền dữ liệu qua các đường cáp dưới đáy biển. Các modem cáp quang có tốc độ truyền dữ liệu đạt hàng tỉ (1x109) bps. Thông thường thì modem là một khối riêng lẻ, được nối với máy tính hoặc thiết bị đầu cuối, qua sợi cáp dùng chuẩn RS232 hoặc RS449 của EIA. Các modem như vậy gọi là modem ngoài (External Modem).
Một số máy tính hay thiết bị đầu cuối tích hợp bên trong chúng, các modem mà không cần giao tiếp theo chuẩn của EIA gọi là các modem trong (Internal Modem). Có thể gọi modem là 1 Crad rời gắn vào các khe mở rộng (Slot) của máy tính hoặc được gắn liền (on board) với mạch chính (main board) của máy tính. Nguyên lý hoạt động của Modem Nói về các chế độ hoạt động của modem thì thông thường modem có 2 chế độ hoạt động cơ bản - Chế độ lệnh: còn gọi là command mode, nó cho phép người sử dụng gửi các lệnh từ bàn phím vào modem, để yêu cầu modem thực hiện 1 việc nào đó. Thông qua chế độ lệnh này, người ta có thể tham khảo về modem, và cấu hình cho modem, và để thường xuyên kiểm tra modem của mode, đảm bảo 1 cách an toàn nhất.
- Chế độ dữ liệu: data mode, nó cho phép người dùng trao đổi dữ liệu xuyên qua các đường truyền đến đầu xa. Trong chế độ dữ liệu modem, có 2 chế độ làm việc: đó là chế độ hội thoại, và chế độ truyền nhận tập tin. + Chế độ hội thoại: Trong chế độ hội thoại này modem cho phép 2 thiết bị đầu cuối dữ liệu ở 2 đầu cầu nối có thể đàm thoại qua màn hình, vì lúc đó chế độ 89 thông tin trên cầu nối qua modem là song công hoàn toàn, giống như trường hợp 2 người ở cách nhau khá xa, có thể trò chuyện cùng nhau. + Chế độ truyền nhận tập tin: trong chế độ này, modem cho phép các đầu và cuối nhận tập tin với nhau.
Công việc truyền nhận tập tin của modem có sự phối hợp với các giao thức truyền được sử dụng trong các phần mềm truyền số liệu, được cài đặt trong các đầu cuối dữ liệu hay máy tính. Các tiêu chuẩn dùng cho modem Một số hoạt động của modem như quay số, trả lời điện thoại, vào chế độ on-line, off-line.cần được sự điều khiển từ máy tính. Có hai phương pháp cơ bản để thực hiện việc điều khiển modem từ máy tính: + Ðiều khiển modem thông qua phần cứng (Bằng cách thay đổi các mức điện áp trên dây nối giữa máy tính và modem) + Ðiều khiển modem bằng các lệnh phần mềm (Gửi các câu lệnh ra lệnh cho modem) * Ðể thực hiện việc điều khiển modem bằng phương pháp thứ nhất, người ta đưa ra một số tiêu chuẩn sau: - EIA/TAI-232E: Ðây là tiêu chuẩn tổng quát nhất, nó đưa ra các qui định về logic, về điện và về cơ khí cho 25 chân tín hiệu - CCITT V24: Qui định về giao tiếp logic - CCITT V28: Qui định giao tiếp về điện - ISO 2110: Qui định giao tiếp về cơ khí - EIA/TIA 574: Qui định giao tiếp về logic và về điện cho các chân của loại đầu nối 9 chân ở các máy tính AT - EIA/TIA 561: Qui định giao tiếp về logic và về điện cho các chân của loại đầu nối 8 chân và có thể truyền ở tốc độ 38400 baud. * Các chuẩn để điều khiển modem thông qua các lệnh bằng phần mềm gồm có: - EIA/TIA 602: Ðây là chuẩn về cấu trúc và tập lệnh điều khiển modem, chuẩn này được phát triển bởi công ty Hayes Microcomputer Products.
- TIA PN-2812: Chuẩn này qui định các tín hiệu điều khiển cho các chân RS-32 4. Tiêu chuẩn RS-232 Vào những năm 1960, modem được sử dụng rộng rãi để các terminal sử dụng đường dây điện thoại để liên lạc với các máy tính lớn ở xa. Modem và các thiết bị khác dùng để truyền dữ liệu nối tiếp được gọi là DCE (Data 90 Communication Equipment), các terminal hoặc máy tính dùng để truyền hoặc nhận dữ liệu gọi là DTE (Data Terminal Equipment). Ðáp ứng sự cần thiết phải có một chuẩn về tín hiệu giữa DTE và DCE, tổ chức công nghiệp điện tử (EIA: Electronic Industry Association) đã phát triển một tiêu chuẩn gọi là RS 232.
Tiêu chuẩn RS 232 qui định chức năng cho 25 chân, nhưng ở một số hệ thống không cần thiết phải dùng cả 25 chân thì có thể dùng dạng đầu nối rút gọn là 9 chân. Mức điện áp cho các chân RS 232 được qui định là: từ -3V đến -15V cho mức logic "1", từ +3V đến +15V cho mức logic "0", thường dùng mức 12V. Bảng sau đây là chức năng của các chân quan trọng trong 25 chân RS 232 Loại 25 Loại 9 Loại 8 Tên Miêu tả Hướng truyền chân chân chân 1 5 Ðất chung - 2 3 6 TxD Truyền dữ liệu Ðến DCE 3 2 5 RxD Nhận dữ liệu Ðến DTE 4 7 8 RTS Yêu cầu gửi (Request so Ðến DCE send) 5 8 7 CTS Xoá để gửi (Clear to send) Ðến DTE 6 6 DSR Data Set Ready Ðến DTE 7 4 GND Ðất tín hiệu - 8 1 2 CD Received line signal detector Ðến DTE 13 Xoá để gửi (phụ) Ðến DTE 14 Truyền dữ liệu (phụ) Ðến DCE 16 Nhận dữ liệu (phụ) Ðến DTE 19 Yêu cầu gửi (phụ) Ðến DCE 20 4 3 DTR Data Terminal Ready Ðến DCE * Giao tiếp giữa máy tính và modem thông qua RS232. - Truyền dữ liệu: chân số hai, EIA quy định rằng, chân này ở mức logic "1" khi không có sóng mang.
- Nhận dữ liệu: chân số ba, EIA quy định chân này ở mức logic " 1 " khi không có sóng mang. 91 - Yêu cầu gửi (RTS): chân số bốn, ở các modem cho phép " bắt tay " bằng phần cứng, DTE sử dụng chân RTS để điều khiển luồng. Nếu modem không hỗ trợ " bắt tay " bằng phần cứng, CTS luôn luôn ở mức logic "1". - Data Set Ready: chân số sáu, chân này luôn luôn ở mức logic " 1 ", nó chỉ đóng vai trò duy nhất là chỉ ra rằng modem đã được bật công tắc nguồn.
- Data Carier Detect: chân số tám, chân này luôn luôn ở mức " 1 " sau khi modem trả lời cuộc gọi - Data Terminal Ready: chân số hai mươi, chân này được sử dụng để điều khiển modem, nếu DTR ở mức " 0 " modem sẽ không hoạt động. - Chỉ dấu reo (Ring Indicator): chân số hai mươi hai. Khi có tín hiệu chuông, chân này sẽ ở mức logic " 1 ". * Giao tiếp giữa máy tính và các smart modem Ðối với các smart modem, tất cả các chân điều khiển của RS232 đều không cần thiết vì các chức năng điều khiển modem như quay số, trả lời điện thoại, kết thúc cuộc gọi.
đều được thực hiện bằng việc gửi một chuỗi lệnh dưới dạng các kí tự ASCII, smart modem cũng trả lời máy tính bằng các thông điệp như vậy. Do sự tiện lợi này nên hiện nay hầu hết các modem được sử dụng đều là smart modem. * Null modem Trong một số trường hợp, do khoảng cách gần, người ta thực hiện nối trực tiếp hai DTE thông qua modem. Ðể hệ thống có thể làm việc được, ta phải nối dây tuân thủ theo tiêu chuẩn RS232.