數據業務單元

數據業務單元

採用DDN提供的數字電路傳輸數據時的數據電路終接設備。

指的是用於數字傳輸中的一種設備,它能夠把DTE設備上的物理層介面適配到T1或者E1等通信設施上。數據業務單元也負責信號計時等功能,它通常與CSU(通道業務單元)一起提及,稱作CSU/DSU。目前CSU/DSU通常都被集成在路由器的同步串口之上,通常CSU/DSU被整合在一起,是一個硬體設備。

綜述


在數字數據傳輸網中.用戶終端(DTE)與用由線路間的介面數據業務單元(DSU)與模擬傳輸電路中的數據機相對應.統稱為數據電路終接設備(DCE).它對用戶終端送來的數據(同步、非同步和環電流信號)進行數據傳輸轉接,完成數據包封、傳輸碼型變換及實現滿足線路傳輸特性的介面、對數據流進行差錯檢測和糾錯.併產生對DTE的各種控制信息。
目前,網內的DSU 對不同類型終端有同步型、非同步型,還有為電報及低速數據用的。它們多是小規模集成電路結構。隨著計算機和微電子技術的發展,微處理器.專用大規模集成電路日益增多,功能也越來越強.為DSU智能化、多用途提供了條件,使DSU具有較強的與DTE介面功能,並使它所服務的DTE類型、速率、應用方式等均可根據各種使用要求,在DSU的控制程序中設置或改變.為用戶選型和維護帶來諸多便利,

硬體設置


DSU 與DTE 的機械連接可用標準25芯插針接頭,數據、控制線連接為RS232介面。可與向步型個人計算機(PC機)、非同步PC機及Ⅲ類傳真機等介面.並在增加適當的功能塊后.對電報及低速數據終端按R.111建議連接。
DSU 服務的用戶終端工作速率有1.2kb/s、2.4kb/s、4.8kb/s和9.6kb/s 若發送數據格式按CCITT X.50建議的6+2字包,其線路傳送的承載速率有1.6kb/s、3.2kb/s、6.4kb/s和12.8kb/s。根據DSU的承載速率,選用803l微處理器,其工作速度可達250KH,,是DTE工作速度的20多倍,完全能夠滿足DSU所需數據處理的要求.

DSU 與非同步PC機介面的工作原理


8031控制8251初始化

當系統上電或複位時.8031對8251初始化編程,向8251發邀工作方式指令控制字和命令控制字。對8251(1)而言.面向DTE終端。因終端為非同步型故選擇非同步工作方式,要進行比特率選擇、停止位長度選擇、確定字元長度(5~8位)和奇偶校驗選擇.然後8031要對8251發送命令指令控制字,規定8251通訊格式的實際操作。如是否“允誨發送“接收允許,“請求發送”等。至此,8251進入工作狀態,準備發送或接收效據。對8251(2)而言,由於它與遠端局採用同步傳輸,收總是設為同步工作方式。

DTE將數據送往DSU

8251(1)經初始化,工作於非同步方式,允許接收並準備好接收數據時,監視接收數據端(RXD)。在無數據侮迭對,RXD端為高電平,當發現RXD端為低電平時,觸發接收起始位,並啟動一個內部計數器。當計數到一個數據位寬度的一半時,重新在RXD線抽樣,若其仍為低電平,則確認為起始位。此後,在內部計數器確定的數據位、奇偶枝驗位和停止位的中心抽樣.RXD作為輸入信號.送至移位寄存器。經過移位,去掉奇偶校驗位和停止位后得到并行數據,經內部數據匯流排跨送至接收數據緩衝器,同時發出接收準備就緒信號~RXRDY),通知8031可讀取字元。如果前一個字元,尚未被8031取走,則當前這個字元將取代接收緩衝器的內容,重疊錯誤標誌置位,前一個字元丟失。

DSU 轉發DTE數據

當8031從8251(1)那裡讀到一個字元后,8251(1)繼續進行上述過程。8031將讀到的字元加定位比特F、狀態比特S后,形成一個(6+2)包封向工作於同步工作方式的8251(2)發送這個數據包封。8251(2)的發送器在數據發送前插入一個或兩個同步字元(由工作方式指誇規定),而在數據中.除奇偶校驗位外,不再插入別的位。所有的字苻都在發送器時鐘(Txc)的下降沿移出,速率與TXC顙率相同,一旦開始發送,發送器數據端(TXD)上的數據流不允許存在同隙,如果8251(2)發送器的緩衝器取空之前,8031還未提供數據字元,那麼就將自動地在TXD端的數據中插入同步字元。

DSU接收線路上來的數據

當承載通道上送來的數據經過接收支路后,同步工作的8251(2)監視RXD線,每出現一個數據位就把它移一位,然後把接收寄存器與含有同步字元的寄存器蓮位比較,若不等則重複上述過程,直到相等。表示已找到同步字元(若規定為兩個同步字元-則RXD錢上兩個相鄰字元必須與規定的同步字元相同),置位同步檢測SYN信號。然後,利用時鐘抽樣和移位RXD線上的數據位,按規定的位數裝配數據字元,送至接收數據緩衝器,同時發出RXRDY信號,通知8031可讀取數據字元。

DSU轉發線路信號

8031將8251(2)送來的并行數據去掉包封F.S比特,並進行同步序列檢測和S比特狀態檢測后,將還原后的數據字元發送給8251(1)。8251(1)自動地在每一個字元上添加一位起始位(低電平),接著是數據位(低位在前),並根據工作方式指令控制字的規定,加上奇偶校驗位和停止位。然後以串列數據流的形式通過TXD端發送出去。串列數據在TXC的下降精移出.其傳輸速率根據工作方式指令的規定,或等於TXC的頻率,或等於其1/16或1/64,如果命令發送斷點字元,則連續地發送給TXD 若不再有數據字元送人8251(1),則除非編程為斷點字元(連續低電平),否則TXD輸出保持為高電平(標識狀態)。

DSU的定時同步系統

在DSU中,為了實現數據信號的正確接收,需要知道每一碼元的起止時刻,以便在適當的時候進行抽樣判決,因而要設置定時的同步系統。由於DSU的定時與同步系統在整個阿的同步中位於最末端,對其性能的要求不是太高,主要完成位同步信息的提取,並形成本設備各電路和DTE所需的定時信號,此外,還安進行同步序列的搜索,矢步檢測(由軟體完成),位定時提取由數字鎖相環實現。

軟體設計


DSU採用軟硬體結合結構。可編程集成晶元的初始化及工作狀態無不與軟體支持有關。這裡軟體採用增量模塊程序結構,這是因為在程序中收發數據是用中斷來完成的。當DSU採用全雙工工作方式時,收發支路同時工作。8031必須同時兼顧四項任務,即接收DTE來的數據、向承載通道轉發數據、從線路上接收數據、將還原后的數據送往DTE。這些通信任務的實時性強,特別是DSU 作為信號時,信號到來的時刻是任意的。如採用順序模塊即詢問埠的通信方式是難以勝任多項通信任務的。
DSU 軟體分為五個功能塊,各功能塊完成系統的一項或多項任務。