Оптикалық электронды құрал-жабдықтар

Автоматты басқару жүйелерін жобалау  екі жолмен іске асырылады:

-       Талдау әдісі. Бұл әдіс жүйе беріліп, ал оның сипаттамаларын немесе тұйықталған қалыптағы әрекетін анықтау керек болғанда қолданылады.

-    Синтез әдісі. Бұл әдіс жүйенің қажетті сипаттамалары немесе оның әрекеті беріліп, жүйенің құрылымының сапасына қойылған талаптарды тұйықталған жүйе қанағаттандыратындай жүйенің құрылымын анықтау керек болғанда қолданылады.

АБЖ-н талдауды, яғни реттеудің  сапа көрсеткіштерін анықтауды бірлік сатылы кіріс ірекетінде өтпелі процесстің графигі бойынша, сондай-ақ жиіліктік  сипаттамаларды қолдану арқылы анықтайды. АБЖ-н синтездеу үшін жиіліктік  әдістерді, түбірлі годограф әдісін қолданады немесе тұйық жүйенің  сипаттамалық теңдеуінің түбірлерінің траекториясын меңгереді.

Бұл әдістемелік нұсқаудың мақсаты  автоматты басқару жүйесін талдаудың  және синтездеудің әртүрлі әдістерін  тәжірибе жүзінде меңгеру және автоматты  басқару жүйесі бойынша алған  теориялық білімдерін бекіту, компьютерлік модельдеу әдістерін игеру болып  табылады.

Жалпы мемлекет көлемде басқару жұмыстарын автоматтандыруды ұйымдастыру ісін жоспарлау мен басқарудың қазіргі ғылми әдістерін неғұрлым тиімді енгізуді қамтамасыз етеді. Көптеген абоненттер мен телефон желісі арқылы тікелей байланыстырылып, алуан мақсатта пайдаланылатын қуатты есептеу орталықтары құрылуда. Ал кәсіпорындар мен экономикалық басқару органдарын комплексті түрде қамтамасыз ету мақсатында ірі мәліметтік есептеу орталықтары құрылды. Жеке үлкен кәсіпорындар мен басқару органдарында есептеуіш машина станциясы немесе орташа шағын электрондық есептеуіш машиналары болуы мүмкін.

 

2. Асинхронды беру әдісі

 

Синхронизациялау  – бұл  байланыс  протоколының  бөлігі.  Байланыс  синхронизациясы  процесінде  қабылдағыш  пен  таратқыш  жұмысын  синхрондау  қамтамасыз  етіледі,  сонда  қабылдағыш  кірісімен  келіп  түсетін  ақпараттық  биттердің  таңдауды  жүзеге  асырады. 

Синхронизациялау  мәселесін  шешу  тәсіліне  байланысты  синхронды  беріліс,  асинхронды  беріліс  және  автоподстройкалы  беріліс болып бөлінеді. 

Синхронды  беріліс  тұрақты  желіліктегі  импульстерді  синхрондағыш  (ИС)  беріліс  үшін  байланыстың  қосымша  желісінің  болумен  өзгешеленеді.  Таратқышпен  байланыс  желісіне  бит  деректерді  беру  және  қабылдағышпен  ақпараттық  сигналдарды  таңдау  ИС  пайда  болған  сәттен  жасалады.  Синхронды  берілісте  синхрондау  сенімді  түрде  жүзеге  асырылады,  алайда  ол  қымбаттау  түседі – байланыстың  қосымша  желісінің  қажеттілігімен. 

Асинхронды  берілісте  қосымша  байланыс  қажет  емес.  Мұнда  деректердің  берілісі  фиксирленген  ұзындықта  (әдетте  байттермен)  үлкен  емес  блоктармен  жүзеге  асады.  Қабылдағышты  синхрондауға  әрбір  берілетін  байт  алдында  қосымша  бит  жіберіледі – стартбит,  сосын  берілген  байттан  кейін –  тағы  бір  қосымша  бит –  стопбит.  Синхрондау  үшін  стартбит  пайдаланады. 

Автоподстройкалы беріліс дерек берудің қазіргі жоғары  жылдамдықты жүйесінде қолданылады.  Синхрондаудың өзі синхрондау  коды  (ӨК)  пайдалану есебінен  жүргізіледі.  ӨК  көмегімен берілетін деректерді  кодирлеу  мәні,  каналдағы сигнал  деңгейін  тұрақты және  жиі өзгертуді қамтамасыз  етуде.  Сигнал  деңгейінің  жоғарыдан төменге немесе  керісінше әрбір өтуі  қабылдағышты  подстройкілеу  (үйлестіру)  үшін  пайдаланылады.  Ең  жақсысы деп уақыты  аралығында  бір мәртеден  кем емес  сигнал  деңгейінен  өтуді қамтамасыз  ететін  ӨК  есептеледі.

Ең  көп  тарағандарға  мынадай  өзі  синхрондағыш  кодтар  жатады:

• NRZ – коды (нольге  қайтпайтын  код):
• RZ – коды  (нольге  қайтатын  код);
• Манчестер  коды;
• Деңгейді  кезегімен  инверсиялайтын  биполярлы  код  (мысалы,  код  AMI);

Асинхронды тәсіл сигналдар  беталды аралық уақытымен берілетінімен  сипатталады.       

 Синхронды тәсіл сигналдар  қатаң кезеңді берілетімен сипатталады.        

 Аралас тәсіл байттар асинхронды , ал биттер байт ішінде синхронды  берілетімен сипатталды.

Асинхронды тәсіл 

Асинхронды тәсіл ақпаратты  жеке жүйе бойынша берілуді қамтамсыз  етеді. Асинхронды режимде алмасуды синхронизациялау  үшін:

1. беруші және қабылдаушы жұмысқа бір жиелікпен беруді дайындайды
2. сілтеменің басын және соңын ерекшелейтін беруші старттық және стоптық байтты қалыптастырады.
3. берілу қысқа сілтемелермен, ал берілу  жиелігі салыстырғанда төмен жүргізіледі.

Асинхронды байланыста   MARK және SPACE жүйелерінің жағдайының өзгеруі символдың басталуын  сипаттайды.  . Бұл старттық бит деп аталады. Старттық биттерден  символ, содан кейін бақылау биті ұсынылатын биттің комбинациялануы  болады. Ақырында жүйе MARKкүту жағдайына  ауысады, және ағымды симводың соңын  көрсетеді. Символды ұсыну үшін қолданылатын биттер саны жетіге және сегізге тең  болады. Бақылау биті қателерді тексеруді  орындау үшін қолданылады.

Қарастырылған асинхрондық  принциптерге байланысты ақпаратты  беру үшін таратылған, олардың ішінде RS -232 ең танымал болып табылады.

 

Байланыстың  цифрлі  желісі  (БЦЖ).  Соңғы  жылдары  ТВЖ – де  байланыстың  цифрлі  желісі  мен  таратуда,  оларда  цифрлі  технология  пайдаланылады.

Желіде  цифрлі  технологияның таралу  себептері:

• БЦЖ – де  пайдаланатын  цифрлі  құрылғылар  жоғары  интеграциялы  интегральды  схема  негізінде  жасалады;  аналогтық  құрылғымен  салыстырғанда  үлкен  сенімділікпен  жұмыстағы  тұрақтылықпен  өзгешеленеді;  пайдаланумен  жасап  шығаруда  арзан;
• Цифрлі  технологияны  бір  канал  бойынша  кез – келген  ақпарат  беру  үшін  пайдалануға  болады  (акустикалық  сигналдар,  телевизиялық  бейнедерек,  факсимильді  деректер);
• Цифрлі  әдістер  беріліс  пен  сақтау  шектеулерінің  көбін  жеңіп  шығады;

БЦЖ – де  ақпаратты  бергенде  аналогты  сигналдарды  тізбекті  цифрлі  мәндерге  түрлендіру  жүзеге  асырылады,  қабылдағанда – кері  түрлендіру;

Аналогты  сигнал  уақыты  ішінде  амплитуданың  үнемі  өзгерісі  ретінде  көрінеді.  Мысалы,  телефонмен  сөйлескенде  ауаның  механикалық  тербелісі  (жоғары  мен  төмен  қысымның кезектесуі)  электрлі  сигналға,  сондай  айналып  шығу  амплитудасын  сипаттайтынға  түрленеді.  Алайда  аналогты  электрлі  сигналдың  кемшілігіне:  сигналдың  бұрмалануы,  орта  арқылы  берілетін  сигналдың  сөнуі  жатады.

БЦЖ –  де  бұл  кемшіліктерді  жеңуге  болады.  Мұнда  аналогты  сигналдың  формасы  цифрлі  (қосарлы)  қалыпта  (образ),  цифрлі  мәнде  көрінеді.

Цифрлі  сигналдар  канал  арқылы  өткенде  әлсіздену  мен  шуылға  да  ұшырағыш,  алайда  қабылдау  пунктінде  тек  қосарлы  цифрлі  импульстің  болуы  немесе   болмауын  белгілеу  қажет,  ал  оның  абсолютті  мәнін  қажет  емес,  ол  аналогты  сигнал  жағдайында  маңызды. Демек,  цифрлі  сигналдарды  сенімді  қабылданады,  оларды  толық  қалпына  келтіруге  болады.

 

3 . ТОТЖ линейлі тракті 

Активті желілік  құрылғылар

Бұл құрылғылардың өзіндік  «интеллектуалдық» ерекшеліктері бар. Яғни маршрутизатор, коммутатор(свитч) және т.б. активті желілік құрылғылар болып табылады.  Ал, қайталағыш, концентратор АЖҚ емес, себебі олар байланыс қашықтығын арттыру үшін сигналды қайталайды және ешқандай интеллектуалдық қасиеті жоқ. Бірақ басқарылатын свитчтар активті құрылғыларға жатады, себебі оларға «интеллектуалдық» қасиеттер берілуі мүмкін. 

Пассивті интеллектуалдық  құрылғылар

Пассивті интеллектуалдық  құрылғылар дегеніміз – ешқандай «интеллектуалдық» қасиеттер берілмеген құрылғылар. Мысалы, кабель (коаксиальді және виттік жұп(UTP/STP), вилка/розетка (RG58,RJ45, RG11, GG45),қайталағыш, платч-панель, концентратор, коаксиальді кабельдерге арналған кабель және т.б. Сонымен қатар пассивті құрылғыларға монтаждік шкаф және тіректерді, телекоммуникациялық шкафтарды жатқызуға болады. Монтаждік шкафтарды типтік, арнайы және антивандальді деп бөледі. Монтаждің типіне байланысты қабырғаға , еденге арналған түрлері бар.

Компьютерлік  желі

Компьютерлік желі(есептегіш  желі) – компьютер және/немесе компьютерлік құрылғылар желісі(северлер, маршрутизаторлар және т.б.). Мәліметті тарату үшін әртүрлі  физикалық құбылыстар қолданылуы мүмкін, әдетте – электрлік сигналдар, жарық  сигналдары немесе электромагниттік шағылу.

Мағынасына қарай компьютерлік желілер келесідей бөлінеді:

1. Есептегіш
2. Информациялық
3. Аралас

Есептегіш желілер пайдаланушының есептерін шығаруға арналған. Информациялық  желілер пайдаланушыға информациялық  қызметтер көрсетуге арналған.Ал, аралас желі информациялық және есептегіш желеілердің қасиеттерін біріктіреді.

Компьютерлік  желілер классификациясы

Территориалды таралуына байланысты:

• CAN – өнеркәсіптік желі стандарты, бұл желі әртүрлі құрылғыларды біріктіруге негізделген.
• LAN – локальдік желі, бұл желі тұйық болып саналады және оған  тек шектеулі пайдаланушылар қосыла алады.
• MAN – бірнеше мекемелер арасындағы қалалық желі.
• WAN – көптеген географиялық аудандардағы локальді желілерді біріктіретін ғаламдық желі.
• PAN – бір пайдаланушының әртүрлі құрылғыларын біріктіретін персональді желі.

2. Функциональдік әрекеттестігінің  типіне байланысты:

• клиент-сервер
• аралас желі
• біррангті желі
• көпрангті желі

3. Желілік топология типіне байланысты:

• шина
• сақина
• екілік сақина
• жұлдыз
• ұялық топология
• тор
• ағаш

4. Тарату ортасына байланысты:

• өткізгіштік(телефондық өткізгіш, коаксиальді кабель, виттік жұп, волоконды-оптикалық кабель)
• сымсыз(сәйкес жиілік диапазонында мәліметті радиотолқындар арқылы тарату)

5. Функциональдік тағайындалуына байланысты:

• мәлімет сақтау желісі
• серверлік фермалар
• процесті басқару желісі
• SOHO желісі және үй желісі

6. Тарату жылдамдығына байланысты:

• төмен жылдамдықты(10 Мбит/с-ке дейін)
• орташа жылдамдықты(100Мбит/с-ке дейін)
• жоғары жылдамдықты(100 Мбит/с-ден жоғары)

Электробайланыс классификациясы

Қазіргі кезде барлық электробайланыс  жүйелері  дыбыс, видео, мәтін  деп классификацияланады.

Ал, тарату ортасына қарай электрлік, оптикалық және радио байланыс болып  бөлінеді. Хабардың тағайындалуына байланысты электробайланыс жеке немесе бұқаралық  болуы мүмкін. Ал, уақыт белгілеріне  байланысты электробайланыс хабарды  дәл уақытында таратуға немесе кейін  жіберуге тағайындалуы мүмкін.

Элетробайланыста негізгі бастапқы сигналдар телефондық,дыбыстық, факсимелдік, телевизиялық, телеграфтық  мәліметтер тарату болып табылады.

Сигнал түрлері

Тарату ортасына қарай  байланыс желілері келесідей бөлінеді:

• спутниктік
• әуе
• жер бетіндегі
• су астындағы
• жер асты

Таратқыш пен қабылдағыштың  қозғалуына байланысты байланыс түрлерін стационарлы және жылжымалы(мобильді,қозғалмалы объектілі байланыс) деп бөледі.

Байланыс желісі

Байланыс тізбегі –  бір хабар тарату үшін қолданылатын волокондық өткізгіштер. Тізбектер  кабельді – кабельдегі тізбек және әуе – тірекке ілінген тізбек болып бөлінеді.

Байланыс тізбегі, қысқа  мағынасында – мәлімет тарататын  аппаратура және өтпелі аппаратура арқылы сигнал таратудың физикалық ортасы. Ал кең мағынасында –  мәлімет тарату жүйесінің ортақ сызықтық қасиеті, оларды   қамсыздандыру құрылғысы ортақ тарату ортасы бар (ГОСТ 22348) физикалық тізбектер және (немесе) сызықтық тракттер жиынтығы. Тракт – анықталған стандартты көрсеткіштері бар (жиілік сызығы, тарату жылдамдығы жіне т.б.) арнайы арна құрайтын құрылғылар және орт алар жиынтығы.