数据通信基本概念范文

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【关键词】数据通讯设备 自动化检测 实施方案

1 数据通信设备测试基本概念

路由器、卫星导航等中间数据承载设备随着数据通信的整体发展，而变得格外重要。在市场经济影响下，各大数据通讯设备制造商为了在国内外市场中谋取更大的市场比重，就运行市场以及网络市场展开行业竞争。企业希望通过研制高质量、高性能的数据通信设备来占得市场先机，这时数据通信设备的测试作用在产品研发过程中显得格外重要。

2 数据通信设备自动化

随着设备产品种类的不断增多，客户对于设备质量的要求也随之增长，数据通信设备测试技术作为保证设备质量安全的专业技术，应提高测试质量与效率。为了更好地进行设备测试，提升自身质量，企业必然会应用测试工具，引用自动化测试，以带动企业整体发展。

2.1 自动化的基本概念

自动化测试，通过一些测试工具、脚本等方式，对设备、产品本身进行自动测试。自动化测试不仅可以为企业带来便利，还可以独立完成人工测试无法完成或难以完成的工作，实施自动化测试有助于对产品进行全方位测试，提升产品质量，节省人力、科技经费，相对缩短时间周期。

由于自动化测试涉及较为宽泛，除了测试技术与测试工具的整合，还包括企业整体文化问题的层面。企业要提高自身产品质量与相应工作效率，就要做好准备工作，例如拥有自己专业的测试团队，而组建自动化测试团队的前提，是企业予以资金与管理上的强大支持，让测试团队研发的科研成果得以大施拳脚。

2.2 自动化的优势

自动化测试的最大优势在于它可以代替人力进行测试工作，避免出现重复现象，同时还可以完成人工测试无法完成的工作，提升数据的可靠程度。自动化测试还具有以下优势：

（1）程序回归方便。在测试程序修改频率比较频繁时，测试效果尤为显著。因为回归测试程序都是设计好的，所以测试结果也是可以预料的。企业可以利用回归测试的自动运行，来提升数据通信设备的测试效率。

（2）更好运行繁琐测试。在企业进行数据通信设备测试时，繁琐的工作程序会让人产生排斥心，从而导致数据出现错误。而自动化测试的出现，恰好解决了此事的困扰，自动化测试可以在较短的时间内运行大量的繁杂测试，成功解放了人工测试。

（3）进行人工测试无法完成的工作。当数据数量过大，种类过多的时候，人工测试会出现一定弊端，没有足够多的工作人员同时进行设备测试。但自动化测试可以满足这一点，从而提高工作效率，达成测试目的。

（4）增加测试结果可信度。通过推行自动化测试，所以执行过程中不存在人工走神或者数据录入错误的现象，使得测试结果保质保量，从而提高了工作效率、工作质量和测试可信度。

2.3 自动化的局限

在自动化测试提高工作效率的同时，在实践应用中也存在一定局限性，这也决定了自动化测试不能完全替代人工测试的地位。

（1）项目周期短。在项目周期本就不长的前提下，没必要去投资在自动化测试中。建立测试脚本需要资金的支持，在不能得到有效利用的基础上使用，是浪费企业资源的行为。

（2）测试软件不稳定。测试软件不稳定容易出现中断或界面性错误，从而造成自动化测试失败。

（3）测试运行少。一些测试项目很少进行，所以如果使用自动化测试就意味着浪费资源。而自动化测试的存在意义就在于反复运用。

3 数据通信设备的具体实施方案

自动测试平台是决定自动化测试成功与否的重要保障，也影响着工作回报程度，所以构建良好的自动化测试平台不仅有利于测试脚本的开发，还能够进行测试工作记录并统计测试结果，在一定程度上可以缩短工作周期。合理完善的自动化测试系统与流程，是自动化测试整体工作的基础，同时也为企业带来数据通信技术的革新，从而促进企业自动化的发展。

3.1 自动化测试设计方案

（1）自动化测试套件。测试脚本、测试协议、测试模块与测试组的综合称为自动化测试套件。测试脚本本身是自动化测试的执行者，是通过自动化的相关测试来达到预期效果，是具有相同属性测试脚本的集合体；测试协议是项目协议下测试脚本的结合体，测试组则紧跟测试协议存在，每个测试协议至少要拥有一个测试组；测试模块是对测试协议的重新整合，形成指导测试进行的有效领导者。

（2）测试工程。在数据通信设备的测试方案设计过程中，测试工程是一个管理与动态层面的新概念，是通过将相同属性以及相同测试环境的测试脚本进行整合衔接，再进行管理与运行的过程，使相关从业人员可以在测试工程基础上通过管理自己喜欢的测试脚本，从而满足测试要求，有助于调动测试人员工作积极性与主动性。

3.2 自动化测试实施流程

数据通讯设备的自动化测试流程大体上分为三个部分：

（1）初始化环境。数据通信设备的初始化环境需要放在Allhiit.tcl中才能够实现其真正作用，与此同时也要将初始化名字空间配置到相应名字的空间设备下，才能更好地控制并处理好全局配置文件与支持库。

（2）记录日志。数据通信自动化测试通过初始化环境后的创建日志，在测试运行过程中记录相关日志，并在测试脚本运行完成后统计测试结果，录入报告文件，关闭日志和报告文件，释放数据通信系统资源。

（3）运行测试脚本及其相关配置。数据通信设备要根据运行参数的运行次数在相关区域内进行反复提取，并加载测试协议、测试组和测试脚本的配置文件，以达到自动化测试完美完成的效果。

4 结束语

随着我国数据通信技术的不断发展，自动化测试已经逐渐得到了相关企业的关注与重视，自动化测试的广泛应用不仅使人工测试工作人员从长时间、繁杂且重复的测试工作中得到了解放，还提升了工作效率，减少了数据错误的出现。从自动化本身特点出发，进一步说明自动化测试及实施方案的重要性。

参考文献

[1]江胜文.通信设备自动化检测系统的研制[J].电子测试，2012，2：56-59，64.

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一、光纤通信技术的基本概念

光纤通信技术的本质是利用光作为信息传输的主要载体，通过光在线缆中传输，实现数据信息的快速传输。从目前光纤通信技术的应用来看，利用光纤传输，有效解决了数据传输速度和传输质量问题，保证了数据能够以最快的速度进行传输，并保证数据传输的安全性和准确性。光纤通信技术的主要载体是光导纤维，光导纤维具有光敏感性，可以最大程度的保证光传输的有效性。正是基于这些特点，光纤通信技术在目前通信领域和国防等多个领域有着广泛的应用。

二、光纤通信技术的主要优点

从目前光纤通信技术的应用来看，光纤通信技术的优点主要表现在以下几个方面：1、光纤通信的频带宽度大，通信容量较大。2、光纤通信的信号衰减较小，中继距离得到了延长。3、光纤通信具有较强的抗干扰能力。4、光纤通信在信息传输安全性上比其他传输方式要高。

三、光纤的结构与传输原理

光纤是光导纤维的简称，主要分为三层结构，内部为光导纤维的核心―纤芯，由内向外分成包层和涂覆层。在数据传输过程中，数据信号主要是在纤芯和包层这两个层面间流动，涂覆层的具体作用是保护包层和纤芯能够进行正常的信号传输。在光纤中，纤芯主要为透明的软线，包层与纤芯类似只是在传输效率上比纤芯略低，涂覆层的作用是保护包层与纤芯不受外界侵蚀和机械损伤。

光纤的传输原理主要可以用菲涅耳定律来表示：

上图为光纤信号传输的过程分析：

四、光纤通信技术的主要发展和应用分析

由于光线通信技术具有突出的优点，光纤通信技术已经逐步取代传统的电缆传输，成为了新的数据通信技术这一，并取得了积极的发展成就，促进了数据通信技术的全面发展。此外，从应用领域来看，目前光纤通信已经广泛的应用于数据通信领域，其中包括网络信息传输、电话信息传输、军事信息传输等，具体应用情况如下：1、光纤通信技术在网络信息传输中的应用。由于网络信息传输对数据传输的质量和准确性要求较高，光纤通信技术的优点正好符合网络信息传输的实际需要，因此光纤通信技术成为了网络信息传输中的重要方式。2、光纤通信技术在电话信息传输中的应用。目前电话信息传输系统已经从模拟信号向数字信号转变，在这一过程中，需要一种可靠的方式能够实现电话数据信号的可靠传输，而光纤通信技术正好能够满足电话信息传输的这一现实需要。3、光纤通信技术在军事信息传输中的应用。军事信息传输的要点在于信息的保密性和准确性，鉴于光纤通信在数据传输过程中能够有效保证信息的准确，并不受外界干扰，所以光纤通信技术在军事信息传输中得到了重要应用。

五、结论

通过本文的分析可知，光纤通信技术目前已经成为数据通信中的主要手段之一，由于其具有突出的优点，因此光纤通信技术在通信领域得到了广泛的应用，逐渐取代传统的通信手段，为数据通信技术的发展提供了有力支持。

参考文献

[1]辛化梅，李忠.论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报（自然科学版）；2003年04期

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一、前言

在常用的RS232通信中，可实现单片系统间的数据交互，然而我们利用串口通信仅仅为了得到一个字节的数据就显得太过浪费。实际通信应用中，在串口发送时，我们需要将一组串口数据封装组合为一帧数据，设置一个帧数据指令约束，规定帧头、数据长度、有效数据、校验信息、帧尾等可用信息。因此实现串口帧数据通信，在有限的串口连线上赋予更多通信信息，丰富了器件间数据交互内容。

二、串口通信协议组成

简单的RS232串口通信利用TXD，RXD实现全双工通信。协议中规定通用字格式为：1位起始位、8位数据位、奇偶校验位、1位停止位组成。按位发送和接收字节。在串口发送时，主设备按照串口格式组成顺序，以某一波特率产生TXD，主设备的TXD作为从设备的RXD,检测RXD下降沿，以相同的波特率接收数据，操作可逆。只要保证接收与发送端各自的波特率时钟一致，便可保证通信的顺利进行，即完成一个字节的数据交互。

三、帧数据通信

在单字节串口通信的基础上，将多个数据组合成有规律的一帧数据进行通信。利用FPGA可对通信数据灵活组合，只要保证收、发端遵从实现约束的帧通信协议，便能完成数据交互。我们以串口帧数据通信实现PC对某一产品的各子模块功能检测为例，通过VerilogHDL语言，完成逻辑编写，模块分为接收模块、发送模块、FIFO缓存级模块、波特率设置模块。发送模块主要实现单字节串口数据的组合成一帧数据对外发送，实质是对单字节串口发送模块的反复调用。一帧数据通信格式以帧头单字节0xAA,帧数据长度（一字节）、检测对应子模块编号（N+1个字节）、设定帧尾0x55结尾，无检验位，数据格式如图3-1所示。接收模块主要实现对一帧串口指令的接收识别解析，通信解析流程如图3-2所示。首先检测RXD的下降沿，解析帧头数据，同时计数器字节计数开始，判断帧头数据为0xaa,解析数据长度，由寄存器变量缓存（一字节），解析检测对应子模块编号（N+1个字节），解析帧头数据为0x55后通信完成，判断计数器记录字节个数与寄存器变量缓存的数据长度是否一致，判断通信中是否漏掉数据，逻辑实现过程由状态机完成。FIFO缓存级模块用于帧数据缓存处理，避免数据覆盖。波特率设置模块用于接收、发送端通信速度的灵活把控。在正确接收完成后，接收端提取检测对应子模块编号进行对应校验工作，校验完成后，将检验结果与接收的帧数据重组，以帧头0xAA,帧数据长度（一字节）、检测对应子模块编号（N+1个字节）、检测结果（一字节）、帧尾0x55的形式发送回PC上位机。从而完成对该产品指定功能模块的校验工作。实际应用中，帧数据可多加一级和校验字节，避免接收端将有效数据中0x55误判断为帧尾数据，增强串口通信的可靠性。

四、总结

基于FPGA的串口帧数据通信实现，利用简单的RS232通信协议可满足器件之间完成复杂的数据交互，通信灵活性更强，可用于PC对器件的复杂功能调控，操作更加直观，人机交互良好。

参考文献

[1]郑彪,汪秉文.串口通信在工业控制中的应用[J].自动化仪表,2002,23(4):58-59.

[2]王富东,邵光庆.单片机多串口通讯技术及其应用[J].仪器仪表学报,2002,23(z1):262-264.

[3]程锴,张楠.串口通讯技术在组态软件中应用[J].电子测量技术,2004(4):82-82.

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中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)34-9885-02

Several Thinking of Making of Data Communication and Computer Network Course

GAO Chao

(School of Electronic & Information Engineering, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China)

Abstract: In order to improve the teaching effect of data communication and computer network course, it analyzes the characters of this course, discusses the choice of teaching book, and researches the ways of teaching. It also studies the experiments setting. It emphases the idea of keeping pace with times in the making of course.

Key words: data communication; computer network; teaching reform; experiment teaching

1 引言

随着通信技术和计算机技术的飞速发展,网络已经成为信息化社会的核心技术,对社会各个方面都发挥着重要的影响。笔者所在学校开设数据通信与计算机网络课程已有多年的历史。作为通信工程、计算机等专业的一门重要专业课,能否学好此课程对学生的未来发展有着重要的影响。为了让学生更好地掌握网络理论知识和培养实践能力,有必要深入研究和探索课程内容设置、教学方法手段、实验教学等环节,在借鉴和学习各高校经验的基础上[1-4],建立并实施了适用于新形势的课程教学方案。

2 教材的选择

数据通信与计算机网络是一门理论与实践兼有的专业课,是计算机和通信两种技术相互渗透和结合的产物,在信息系统的构建和信息传播领域有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握数据通信与计算机网络的基础知识和基本原理,包括基本概念和术语、数据通信信道、数据传输技术、数据通信组网设备、计算机网络及其体系结构、计算机网络协议、局域网、计算机网络的重要技术及其新进展等内容。与此同时,还要培养学生理论联系实际的能力,让学生能够独立解决一些简单的工程实际问题。目前国内大学选用的教材主要有三类:第一类由国内知名教授编写,比较符合中国大学教育的传统方式,但是知识更新较慢;第二类是国外经典教材的翻译版本,内容好坏受翻译者的水平的影响较大;第三类则是直接使用最新国外原版教材,不过这对学校师资水平和学生能力有较高的要求。笔者经过多年的教学实践,结合所在学校实际情况选择了理工大学谢希仁教授编著的《计算机网络》最新版。

3 教学方法研究

3.1 明确教学目标

根据课堂调查,大多数学生在学习本课程前对网络聊天、下载、电子邮件等网络应用就已十分熟悉,对于学习本课程的兴趣也比较浓厚,期待着能够在课堂上学到各种使用和建设网络的技能。然而本课程的知识点较多,理论性较强,内容比较抽象,如果照本宣科地讲授,学生往往忙于记忆各种协议名称和概念,感到课堂上没有学到什么实用的技能,从而失去学习兴趣。

针对这种情况,教师应该在课程开始时就让学生了解这是一门偏重于理论的课程,重点是对网络工作原理的深入了解,实践技能的锻炼将被安排在后续的实验课程中。同时也要让学生明白,学习理论知识和培养实践能力并不矛盾,只有对网络原理有了深刻的认识才能事倍功半地掌握各种实际操作技巧。

3.2 优化教学内容

计算机网络技术发展迅速,为了适应时展,有必要不断修订教学内容。对一些已经陈旧的知识如X.25、帧中继等可以减少教学时间,只简单描述其基本原理;与此同时,在满足教学大纲要求的基础上适当地补充新鲜内容,让学生了解工业界和学术界的最新进展,起到开拓学生眼界,为进一步学习指引方向的效果。

3.3 通过实例提高兴趣

当前大学生们对计算机网络已经十分熟悉,但是还不能把具体的使用经验和抽象的网络原理联系起来。教师可以从学生熟悉的网络软件着手,通过分析其工作过程来讲解网络工作原理。例如在讲解网络传输模型的时候,设定两个用户通过QQ聊天的场景,使用启发式教学方法向学生提出问题,让其思考数据需要通过哪些协议层次,以及各层协议实体为了将数据正确地传递到目的地需要做出什么样的工作。这种方式可以提高学生的学习兴趣,让他们感觉到书本上的理论不再抽象空洞,而是和实际生活密切相关的,从而达到较好的教学效果。

在讲解各种协议工作原理的时候,教师可以在课堂上使用Sniffer、Ethereal等软件捕获数据包,用直观的例子让学生观看到该协议的实际工作流程,并与书上的描述进行比对,从而加深印象。

4 实验教学建设与改革

计算机网络课程虽然在课程定位上偏重理论,但并不意味着可以忽视对学生实践能力的培养。为此我们给本课程安排了课程内实验和独立的综合实验。

课程内实验与课程讲授同步进行,主要任务是帮助学生理解课堂讲授内容。此类实验以验证性试验为主,主要内容有常见网络命令的使用、使用数据包捕获程序分析ICMP、ARP、TCP等协议的工作细节等。

网络综合实验则为独立开出的一门实验课程,侧重于培养学生的动手能力。实验内容设置上安排了很多实践性较强的内容,包括小型局域网的组建、路由器交换机配置、网络服务器的安装等。综合实验的实验教材参照社会认可度较高的各种网络认证考试编写。学生在完成综合实验后能够掌握一些实用网络技能,不仅学会使用网络、管理和建设网络,也能够参加各种认证考试,增强就业竞争力。

5 结束语

本文针对计算机网络课程的教学,从教材目标、教学内容、教学方法、实验安排方面提出了几点改善教学效果的方法。为了应对网络理论和技术的飞速发展,计算机网络的课程教学也必须紧密结合实际不断改革创新,才能培养出更多高素质的专业人才。

参考文献:

[1] 中国地质大学教务处. 改革与探索[M]. 北京:地质出版社,2005.