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| CPC und Modem (CPC Amstrad International) |
Daten auf Reisen Wir laden Sieein zu einer Exkursion in die Welt der Datenfernübertragung. Ziel unseres Ausflugs ist diesmal die genauere Betrachtung des Zusammenspiels zwischen Computer und Modem. In der letzten Ausgabe wurde bereits die serielle Datenübertragung erwähnt. Ein vom Rechner an das Modem gesendetes Zeichen mit einer Breite von acht Bits (gleich ein Byte) wird seriell an das Modem weitergegeben. Damit die an der Übertragung beteiligten Schaltkreise wissen, wann ein Byte beginnt und wann es zu Ende ist, also zur Synchronisation, wird am Byteanfang ein Startbit und am Byteende ein Stoppbit eingefügt. Damit wird ein zu übertragendes Zeichen auf 10 Bit erweitert. Dem Startbit folgen also die Bits 0 bis 7 und das Stoppbit, welches auch eineinhalb oder doppelt so lang sein kann wie das Startbit. Allgemein wird aber nur eine Länge von eins verwendet. Der Abstand von zwei benachbarten Bitstellen ergibt sich aus der Baudrate, mit der der CPC an das Modem überträgt.
Ein Zeichen mit acht Bits und einem Startbit sowie einem Stoppbit benötigt also folgende Zeit für die Übertragung: 300 Baud 10 Bit *3,3 ms = 33 ms 1200 Baud 10 Bit *0,83 ms = 8,3 ms 2400 Baud 10 Bit *0,41 ms = 4,1 ms Die Anzahl der übertragbaren Zeichen je Sekunde verdoppelt sich, denn normalerweise können gleichzeitig Zeichen gesendet und empfangen werden. Da diese Zeiten im Vergleich zur Rechnertaktfrequenz von 4 MHz sehr groß sind, wird deutlich, daß auch ein langsamer Rechner mit beispielsweise 1 MHz Taktfrequenz diese Übertragungsraten problemlos verarbeiten kann. Der Computer verbringt die Zeit mit Warten In der normalen Datenübertragung über das Telefonnetz lassen sich bisher etwa 38000 Bps (Bits pro Sekunde) erreichen. Das heißt aber nicht, daß die Übertragungsfrequenz auf der Telefonleitung auf 38000 Hz steigt, denn das ist technisch nicht realisierbar. Auf einer Telefonleitung können Frequenzen im Bereich von 300 Hz bis 3,1 kHz übertragen werden. Dieser Frequenzbereich entspricht dem der menschlichen Sprache. Frequenzen, die außerhalb dieser Grenzen liegen, werden nur schlecht oder gar nicht übertragen. Die Umwandlung der logischen Pegel der einzelnen Bits in die hörbaren Frequenzen übernimmt das Modem. Dieses erzeugt eine oder zwei Frequenzen, weiche im Sprachband liegen. Diese Frequenzen werden entsprechend den Daten vom CPC moduliert. Ein Modem kann in zwei Betriebsarten arbeiten:
Je nach Betriebsart werden höhere (Answer) oder tiefere (Originate) Frequenzen für den Sender bereitgestellt. Ein Modem, welches mit 300 Bps arbeitet und anruft, verwendet folgende Frequenzen:
Damit wird eine Störung des Senders durch sich selbst ausgeschlossen. Deshalb ist es möglich, daß gleichzeitig gesendet und empfangen werden kann. Auf der Telefonleitung ist das Frequenzgemisch aus den genannten vier Frequenzen zu hören. Die Modulationsart bei einer Verbindung von 300 Bps nennt sich Frequenzumtastung. Die Frequenzen werden mit dem Begriff Carrier (Träger) bezeichnet. Das Modem erkennt beim Verbindungsaufbau automatisch die Baudrate und richtet sich intern darauf ein. Wenn ein Carrier erkannt wurde, wird das dem Rechner über die RS232 mitgeteilt und optisch am Modem durch die LED “CD” (Carrier detected) angezeigt.
Die Modulation des Trägers bei einer 1200-Bps-Verbindung unterscheidet sich von der mit 300 Bps erheblich. Eine gleichartige Modulation ist wegen der geringen Bandbreite nicht möglich. Auch hier bekommen Sender und Empfänger unterschiedliche Frequenzen zugewiesen. Entsprechend der Daten vom CPC wird aber diesmal keine Frequenzumtastung, sondern das Phasensprungverfahren eingesetzt. Bei einem Übergang von “0” auf “ 1 ” oder von “1” auf “1” wird der sinusförmige Träger nicht verändert. Erst bei einem Übergang von “1” auf “0” oder von “0” auf “0” erfolgt ein Phasensprung von 180 Grad. Das bedeutet, es folgen beispielsweise zwei negative Halbwellen aufeinander. Dieses Frequenzgemisch hört sich nicht mehr wie ein reiner Sinuston wie bei 300 Bps, sondern eher wie ein Rauschen an. Innerhalb einer Phase der Trägerfrequenz werden zwei Bits übertragen. Bei einer 2400-Bps-Verbindung kommen die gleichen Frequenzen wie bei 1200 Bps zur Anwendung, nur das Modulationsverfahren wurde verbessert. Es wird eine kombinierte Phasen-Am-plituden-Modulation verwendet, welche es möglich macht, vier Bits je Phase zu übertragen. Frequenzumtastung und Phasensprungverfahren Die Übertragungsverfahren und Modulationsarten sind genormt. In Deutschland gilt die CCITT-Norm:
Von praktischer Bedeutung sind für den Normalverbraucher Modems mit V.21, V.22 und V.22bis. Wer Btx betreiben möchte, sollte auf die Norm V.23 achten. Der Btx-Softwaredecoder der Firma Dobbertin bedient diese Modems mit V.23 nicht, sondern nur 1200 Bps über ein Modem oder Akustikkoppler oder 1200/75 Bps über das Postmodem. Beim Kauf auf die Normen achten Die RS232 und das Modem sind über ein 25poliges serielles Kabel miteinander verbunden. Hiervon benötigt man aber maximal neun Leitungen. Da der CPC eine “Datenendeinrichtung” und das Modem eine “Datenübertragungseinrichtung” sind, werden einfach alle Stifte der RS232 des CPC und die entsprechenden Stifte des Modems 1:1 verbunden (siehe Tabelle). Mit dem DTR-Signal muß man etwas experimentieren. Wenn dieses Signal aktiv ist, wird das Modem aktiviert. Manche Modems benötigen es nicht, und das Signal kann entfallen. Wichtig ist dieses Signal bei einer Mailbox. Wenn das Modem in einer aktiven Verbindung steht, kann mit dem inaktivierten DTR-Signal die Verbindung sofort unterbrochen werden (hang up — Modem “legt auf').
Eine zweite Möglichkeit der Verbindung ist das Nullmodernkabel. Dieses Kabel verbindet zwei Datenendeinrichtungen, so beispielsweise zwei Rechner, miteinander. Im einfachsten Fall sind hierbei nur drei Leitungen notwendig. Die gesendeten Signale des Rechners 1 gelangen auf die Empfangsleitung des Rechners 2.
Bei der Verbindung über das Telefonnetz ist die Drehung der Leitungen nicht erforderlich, denn diese Drehung erfolgt zwischen den beiden Modems. Eins arbeitet im Originale- und eins im Answer-Modus. Welches Modem welchen Modus einnimmt, handeln beide Geräte unter sich aus, damit hat der Nutzer nichts zu tun. Ebenso handeln beide Modems unter sich die höchste Datenübertragungsrate aus, jedoch richtet sich allgemein das angerufene Modem nachdem anrufenden Modem. Als nächstes braucht man den Anschluß an das Telefonnetz. Entweder am Modem ist schon ein passender Stecker angebracht, oder man benötigt noch einen Adapter vom Westernstecker auf TAE-Stecker. Jetzt kann man eigentlich richtig loslegen mit der Datenfernübertragung per Telefon und schon mal Verbindung mit einer der vielen Mailboxen aufnehmen. Doch dazu später mehr.
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