2.2 了解数据通信模型和通信方式（教学设计）-高一《计算机网络技术基础》同步精品课堂（电子工业出版社）

项目二 任务2 了解数据通信模型和通信方式 一、教学目标 1.技能目标 从整体上认识信号传送和接收的过程。 2.知识目标 （1）学习并行传输和串行传输、异步传输和同步传输等知识。 （2）学习全双工通信、半双工通信、单工通信等知识。 3.素养目标 （1）激发学生对专业技能学习的兴趣。 （2）培养学生自主学习能力以及对知识的归纳总结能力。 二、重点难点 1.重点：（1）掌握通信系统的传输模型、功能要点； （2）掌握单工、半双工、全双工通信的概念和特点。 2.难点：理解并行传输、串行传输、异步传输、同步传输的特点，重点理解串行传输和异步传输措施。 三、教学时间 本任务教学，课内计划1课时。 4、 教学过程 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1.电报的发明。 电报是一种最早用电的方式来传送信息的、可靠的即时远距离通信方式，它是19世纪30年代在英国和美国发展起来的。电报的发明者是莫尔斯，塞缪尔·莫尔斯，是一名成功的画家，1826年至1842年任美国画家协会主席。 2.电报是如何发送的? 电报发送的原理是将文本信息转化为电信号，然后通过电缆或无线电发射到接收端。 观察、讨论、思考 激发学生的学习兴趣，思考电报是如何发送的。 讲授新课 1、 通信系统模型 根据信息传输的过程，可将通信系统的各个环节抽象成如图。 信源:其作用是把原始的消息转换成电信号，完成从非电到电的转换。 发送设备:或称变换设备，它对原始电信号进行某种变换，使之能在信道中传输。 信道:信号传输的通道，其更为通俗的名称是“传输介质”，为信号传输提供了通路，是通信双方的桥梁。 噪声源:通信系统不可避免地存在着噪声干扰，如雷达波干扰、工业噪声干扰、电子热运动的热噪声干扰、电子非线性处理引起的噪声干扰等，可将这些等效于作用在信道上的噪声源，一起在信道中传输。 接收设备:或称反变换设备，它把接收到的信号反向变换，转换成原始的电信号。 信宿:将复原后的原始电信号转换成消息，完成电到非电的转换。 2、 通信系统的通信方式 通信系统的通信方式可从两个方面进行分析: 一个传输的方向，另一是传输方式。按照信号在信道中的传输方向，通信可分为单工通信、半双工通信、全双工通信3种。按传输方式进行分析按照传输方式，通行可分为并行传输、串行传输、异步传输、同步传输4种。 单工通信:信息只能沿一个方向传输，虽然能够传输逆向的应答监视信号，但不能在反方向传输信息。 例如，电视机、收音机就类似于这种“单行道”的通信。 半双工通信:信息可沿两个方向交替传输，但同一时刻只能向一个方向传输。由于发送方向在不断变换，因此传输效率会降低。在某时刻，电路中的单刀双掷开关位于a和d,信号只能从左到右传输:在另一时刻，电路中的单刀双掷开关位于b和c，信号只能从右到左传输。 无线电收发两用机及银行的联机系统就类似于这种“单向交互通行道”的通信。 全双工通信:信息可沿两个方向同时传送，相当于两个相反方向单工信道的组合。由于在两个方向均可同时传送信息，因此传送效率大大提高了。例如，电话通信、宽带上网就类似于这种“双向通行道”的通信。 并行传输:数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。例如，采用8位二进制代码的字符，可以用8个信道并行传输，一次传送一个字符。这里以传送字母A (其ASCI码值为97,转换成二进制为“000010)为例。这种传输方式收、发双方不存在字符的同步问题。并行传输主要应用于近距离的计算机与其外设(如打印机、调制解调器等)之间的数据传输。 串行传输:构成字符的二进制代码在一条信道上以位(码元)为单位，按时间顺序逐位传输。如图2-10所示， 按位发送，逐位接收。同时要加入确认字符，所以要采取同步措施。其速度虽慢，但只需一条传输信道， 投资小，易于实现，是数据长距离传输采用的主要方式，也是计算机通信主要采用的一种方式。 异步传输:即串行传输的一种方式，以字符为单位，字符前面要加一个“起"信号，字符结束后要加“止”信号，还可选择性地加上校验信号的传输方式，又称起止式同步。接收端通过检测起、止信号，即可区分出所传输的字符。该方式简单，收、发双方时钟信号不需要精确同步。其缺点是增加了起、止信号，效率低，适用于低速数据传输。 同步传输:也是串行传输的一种方式，它以固定的时钟节拍来连续串行发送数字信号。它以帧为单位进行传输。同步传输时，为使收发双方能判别帧的开始和结束，需要在每个数据块的开始和结束处各加一个帧头和一个帧尾。同步传输具有较高效率，但实现起来比较复杂，常用于进行速率大于2400b/s的数据传输。 交流分析 3、 异步通信操作 计算机与交换机进行异步通信的过程可以用超级终端软件来控制。 (1)准备