unit 3: antaramuka elektrikal · maizunjamil,jke,pmm ... – rs-232c / v.24 – rs-422 / v.11 –...

UNIT 3: ANTARAMUKA UNIT 3: ANTARAMUKA

ELEKTRIKALELEKTRIKAL

11MaizunJamil,Jke,Pmm

3.0 Memahami Cara3.0 Memahami Cara--cara cara

Peghantaran Fizikal Suatu DataPeghantaran Fizikal Suatu Data

• Untuk menghantar data binari melalui talian penghantaran, digit-digit binari yang membentuk setiap elemen yang dihantar perlu ditukarkan kepada isyarat-isyarat elektrikal.

• Binari 1 dihantar dengan isyarat voltan

22

• Binari 1 dihantar dengan isyarat voltan beramplitud +V volt dan binari 0 dengan isyarat voltan beramplitud –V volt

• Apabila penerima menerima isyarat-isyarat ini ia akan mengenalpasti +V volt sebagai binari 1 dan –V volt sebagai binari 0

MaizunJamil,Jke,Pmm

• Kadangkala isyarat elektrikal akan mengalami herotan dan isyarat elektrikal akan dilemahkan kerana sifat tidak sempurna suatu media penghantaran fizikal yang digunakan.

• Kesannya, penerima tidak dapat menentukan antara binari 1 dan binari 0 jika herotan dan pelemahan yang terjadi melebihi had yang ditetapkan.

• Terdapat 3 faktor yang mempengaruhi keadaan

33

• Terdapat 3 faktor yang mempengaruhi keadaan ini antaranya:

• (a.) Jenis media penghantaran

• (b.) Kadar data yang dihantar

• (c.) Jarak antara peralatan-peralatan yang

• berkomunikasi

MaizunJamil,Jke,Pmm

Memahami CaraMemahami Cara--Cara Penghantaran Cara Penghantaran Fizikal Suatu DataFizikal Suatu Data

Data yang dihantar : 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1

Isyarat yang dihantar :

44

Isyarat sampel

Data isyarat yang

Biasa diterima

MaizunJamil,Jke,Pmm

PIAWAIAN ANTARAMUKAPIAWAIAN ANTARAMUKA• Kesan ketidaksempurnaan media penghantaran

boleh menyebabkan berlakunya ralat.

• Satu piawaian antarabangsa telah dipersetujui untuk antaramuka elektrikal antara DTE dan DCE. Piawaian ini termasuklah definisi paras

55

DCE. Piawaian ini termasuklah definisi paras isyarat elektrikal yang digunakan serta penggunaan isyarat kawalan pada suatu paras fizikal.

MaizunJamil,Jke,Pmm

• Organisasi yang membentuk piawaian untuk penyambungan antara peralatan ini iaitu :

– CCITT - Consultative Committee of

66

– CCITT - Consultative Committee of

International Telegraph & Telephone

– EIA - Electronics Industrial Association

– ASCII - The American Standard Code For

Information Interchange.

MaizunJamil,Jke,Pmm

• Piawaian ini mewakili bahagian penyambungan paling asas iaitu paras fizikal.

• Paras fizikal terdiri daripada ciri-ciri lektrikal dan mekanikal.

• Piawaian antaramuka yang biasa ialah :

77

• Piawaian antaramuka yang biasa ialah :

– RS-232C / V.24

– RS-422 / V.11

– Gelung arus 20 mA

– RS-449 / V.35

– X.21

MaizunJamil,Jke,Pmm

Media penghantaranMedia penghantaran

• Penghantaran isyarat elektrikal antara 2 peralatan memerlukan media penghantaran.

88

• Jenis media yang digunakan adalah penting untuk menentukan kadar maksima penghantaran data dalam bps.

MaizunJamil,Jke,Pmm

JenisJenis--jenis media penghantaranjenis media penghantaran

– Talian dua dawai

terbuka

– Talian pasangan

pengalir terpiuh

– Talian Kabel Sepaksi

99

– Talian Kabel Sepaksi

– Gentian Optik

– Gelombang Mikro

MaizunJamil,Jke,Pmm

Talian 2 dawai terbukaTalian 2 dawai terbuka

• a) Media yang paling mudah

• b) Setiap pengalir disaluti penebat

<

1010

• c) Kadar data < 19.2 kbps bagi jarak

< 50 meter

• d) Digunakan untuk menyambung

• DTE ke DCE (Untuk kabel telefon)

MaizunJamil,Jke,Pmm

Talian Pasangan Pengalir TerpiuhTalian Pasangan Pengalir Terpiuh• a) Immunity terhadap hingar adalah lebih baik

• b)Lapisan tambahan dapa mengurangkan isyarat gangguan atau hinggar. Ia dinamakan sebagai ‘Shielded Twisted Pair’ (STP)

• c) Kadar data adalah - 4800 bps bagi suara 16 Mbps bagi data.

<

1111

• d)Kadar data biasa ialah 1Mbps untuk jarak < 100 meter digunakan untuk penghantaran data dan suara.

• had kadar penghantaran data yang tinggi disebabkan oleh kesan PVCPengalir

PVC

Pengalir

(tembaga)

MaizunJamil,Jke,Pmm

Talian Kabel SepaksiTalian Kabel Sepaksi

(a.) penebat digunakan untuk mengurangkan kesan

kulit dan radiasi

(b.) boleh digunakan untuk penghantaran ke jarak

yang jauh

(c.) mempunyai lebar jalur yang lebih besar dan

dengan ini akan lebih muatan atau kapasiti

1212

dengan ini akan lebih muatan atau kapasiti

(d.) digunakan untuk pelbagai jenis komunikasi

(e.) kadar penghantaran data yang tinggi/laju iaitu :

50 Mbps untuk Baseband dan 140 Mbps untuk

Broadband.Perisai plastikPengalir

Pengalir

( dalaman )Pengalir

( luaran berperisai )

Perisai plastik

Penebat

MaizunJamil,Jke,Pmm

Gentian Gentian OptikOptik

• a.)dapat mengelakkan kesan radiasi dari gelombang elektromagnetik dan cakap silang serta kesan pelemahan

• b.)kehilangan data dapat dikurangkan• c.)saiz gentian kecil dan ringan • d.)digunakan untuk penghantaran dekat dan jauh• e.)had kadaran penghantaran/penggunaan :• i ) kabel gentian optik lebih mahal dari kabel sepaksi

1313

• i ) kabel gentian optik lebih mahal dari kabel sepaksiii ) ia lebih lembut dan ini menyebabkan susah untuk

dipasang• f) kadar data maksima ialah 20,000 bagi jarak jauh manakala 420

Mbps untuk jarak jauh.

Gentian

Penimbal

Perisai

MaizunJamil,Jke,Pmm

Gelombang MikroGelombang Mikro• a.) Data lebih dihantar menggunakan gelombang

elektromagnetik melalui ruang bebas. Contoh : Satelit

b.) Menggunakan satu laluan komunikasi ‘line of sight’ dalam jarak50 km antara setiap stesen

c) Juga digunakan untuk stesen pengulang dan stesen –stesen bumi ”uplink” dan ”downlink”

d) mempunyai lebar jalur yang sangat tinggi dan dapat menyediakan beratus-ratus laluan data dengan kadar tinggi

1414

menyediakan beratus-ratus laluan data dengan kadar tinggimelalui teknik pemultipleksan

e) satelit digunakan untuk komunikasi jarak jauhf) kadar maksima penghantaran data ialah 42 Mbpsg) kegunaan adalah untuk penyiaran, data, suara, video, teks dan

lain-lain

Stesen penghantar Stesen penerima

bumi

MaizunJamil,Jke,Pmm

• Isyarat elektrik yang digunakan dalam media penghantaran ialah :

– paras isyarat RS-232C / V.24

– paras isyarat RS-422 / V.11

1515

– gelung arus 20 mA

MaizunJamil,Jke,Pmm

Piawaian Antaramuka DigitalPiawaian Antaramuka Digital

• Antaramuka ~ sempadan di antara 2 peralatan (punca di mana satu peranti menghubungkan peranti lain @ kabel penyambung antara terminal dan litar.)

• Antaramuka juga merujuk kpd ciri2 mekanikal,

1616

• Antaramuka juga merujuk kpd ciri2 mekanikal, elektrikal dan fungsi dalam sesuatu hubungan.

• Terdapat 2 jenis antaramuka penghantaran digital dalam komunikasi data:– Data terminal equipment (DTE)

– Data communications equipment (DCE)

MaizunJamil,Jke,Pmm

Data Terminal Equipment (DTE)Data Terminal Equipment (DTE)

• Sebarang peranti di mana sumber atau destinasi

adalah utk data digital.

• Contohnya seperti terminal, PC, printer, fax, atau

lain2 peranti yg mengeluarkan atau menerima data

1717

lain2 peranti yg mengeluarkan atau menerima data

digital.

• DTE selalunya tidak berkomunikasi secara terus

antara satu sama lain, tetapi memerlukan

perantaraan utk berkomunikasi. DTE hanya

mengeluarkan dan menerima maklumat.

Data communications equipment Data communications equipment

(DCE)(DCE)

• Juga dikenali sbg data circuit-terminating equipment.

• Sebarang peranti yg menghantar atau menerima data dalam bentuk isyarat analog atau digital

1818

data dalam bentuk isyarat analog atau digital melalui rangkaian.

• DCE menerima data yg dikeluarkan oleh DTE, menukarkannya dalam isyarat yg sesuai dan meletakkan isyarat ke atas talian komunikasi.

• Contoh: modem

MaizunJamil,Jke,Pmm

DTE dan DCEDTE dan DCE


Piawaian Antaramuka DTEPiawaian Antaramuka DTE--

DCEDCE

• EIA dan ITU-T terlibat membangunkan piawaian antaramuka DTE-DCE

• Piawaian EIA dinamakan EIA-232, EIA-442,

2020

• Piawaian EIA dinamakan EIA-232, EIA-442, EIA-449.

• Piawaian ITU-T dinamakan “V series” dan “X series”.

MaizunJamil,Jke,Pmm

Paras isyarat RSParas isyarat RS--232C / V.24232C / V.24

• Antaramuka piawai bagi menyambungkan suatu DTE kepada modem.

• Digunakan untuk menyambung peranti perisian berasakan aksara seperti

2121

perisian berasakan aksara seperti VDU(video digital unit), printer, keyboard kepada komputer.

• Peranti perisian yang berbeza dari ramai pembuat boleh disambungkan kepada komputer yang sama.

MaizunJamil,Jke,Pmm

Antaramuka EIAAntaramuka EIA--232232

• Dahulunya dikenali sbg RS-232 yg mendefinisikan

ciri2 mekanikal, elektrikal dan fungsi antaramuka di

antara DTE dan DCE.

• Ianya dikeluarkan dlm tahun 1962 dan telah

2222

• Ianya dikeluarkan dlm tahun 1962 dan telah

disemak berulang2 kali.

• Versi terkini, EIA-232-D, mendefinisikan bukan

sahaja jenis “connectors” yg digunakan tetapi

kabel dan “plugs” yg spesifik serta fungsi setiap

pin.

MaizunJamil,Jke,Pmm

EIAEIA--232232

Spesifikasi MekanikalSpesifikasi Mekanikal

• Ia mendefinisikan antaramuka sebagai kabel yg mempunyai 25 wayar dengan “male dan female DB-25 pin connector” yg disambungkan dihujung.

• Panjang kabel tidak boleh melebihi 15 meter atau 50

2323

• Panjang kabel tidak boleh melebihi 15 meter atau 50 kaki.

• DB-25 connector merupakan “plug” yg mengandungi 25 pin atau receptacles, di mana setiap satu disambungkan ke satu wayar utk fungsi2 tertentu.

• Tujuannya adalah utk membenarkan kemungkinan 25 interaksi berbeza antara DTE dan DCE.

MaizunJamil,Jke,Pmm

EIAEIA--232232



EIAEIA--232 Spesifikasi Elektrikal232 Spesifikasi Elektrikal

• Ia mendefinisikan tahap voltan dan jenis isyarat yg boleh ditransmitkan dalam mana2 arah antara DTE dan DCE.

• Tahap voltannya antara –15 to +15 volts.

• Jenis isyarat boleh dikategorikan kepada 4 definisi isyarat:-– Isyarat Data (Data signal) ~ digunakan utk transmit & terima data

2525

– Isyarat Data (Data signal) ~ digunakan utk transmit & terima data (TD,RD,STD,SRD)

– Isyarat bumi (Ground signal) ~ digunakan utk memastikan transmisi data yg sesuai dgn isyarat pembumian (mencegah kesilapan/ralat akibat “interference” dan “electronic noise”). (SG, GND)

– Isyarat pemasaan (Timing signal) ~ digunakan utk hantar dan terima “clock” dlm transmisi segerak (synchronous transmission) (TC, RC)

– Isyarat kawalan (Control signal) ~ digunakan utk menunjukkan status sesuatu hubungan

MaizunJamil,Jke,Pmm

Spesifikasi Fungsi EIASpesifikasi Fungsi EIA--232232

• 2 implementasi berbeza boleh didapati utk EIA-232 iaitu DB-25 dan DB-9

• Utk DB-25, EIA-232 mendefinisikan fungsi2 utk setiap pin bagi 25 pins dalam DB-25 “connector”.

2626

• Setiap pin dan soket diberikan nombor dari 1 hingga 25.

• Nombor connector pin numbers boleh dirujuk melalui nama isyarat spt:– Pin 1 ~ protective ground (GND)

– Pin 2 ~ transmitted data (TD)

– Pin 3 ~ received data (RD)

MaizunJamil,Jke,Pmm

EIAEIA--232 Signals232 SignalsCCITT-Consultative Committee Of International Telegraph and Telephone


Functions of pins in Functions of pins in

EIAEIA--232 , DB232 , DB--2525


Huraikan ciriHuraikan ciri--ciri RS232ciri RS232--C dari segi C dari segi

mekanikal dan elektrikal mekanikal dan elektrikal

Ciri mekanikal25 pin dalam 2 barisbaris atas pin 1 –13

baris bawah pin 14 – 25

2929

Ciri elektrikal

voltan lebih (-ve) daripada –3V = ‘1’

voltan lebih (+ve) daripada +3V = ‘0’

MaizunJamil,Jke,Pmm

Paras isyarat RSParas isyarat RS--422 / V.11422 / V.11

• Ciri – ciri paras isyarat RS-422 / V.11– Digunakan jika jarak fizikal dan kadar bit perlu

dinaikkan.

– Memerlukan dua dawai untuk setiap isyarat. Contoh : pasangan pengalir terpiuh dan

3030

Contoh : pasangan pengalir terpiuh dan sepasang litar – litar pembeza penghantar dan penerima.

– Kadar data dihadkan kepada 10Mbps untuk kabel ≈ 15 meter, isyarat < 90 bps, kabel 1200 meter digunakan.

MaizunJamil,Jke,Pmm

RSRS--422 / V.11422 / V.11



Berikan ciriBerikan ciri--ciri penjana dan penerima ciri penjana dan penerima

bagi paras isyarat RS bagi paras isyarat RS –– 422/V.11.422/V.11.• Ciri-ciri penjana dan penerima bagi paras isyarat RS-

422/V.11

Ciri-ciri penjana:

Logik 0 : +2V sehingga +6V

Logik 1 : -2V sehingga -6V

3232

Logik 1 : -2V sehingga -6V

Ciri-ciri penerima:

Logik 0 : +0.2V sehingga +6V

Logik 1 : -0.2V sehingga -6V

Margin Hingar : (2V-0.2V)=1.8V

MaizunJamil,Jke,Pmm

Gelung arus 20 mA Gelung arus 20 mA

• Ciri – ciri

– Dikenali sebagai ‘teletype interface’ kerana

digunakan untuk mengawal suis pada peranti

mekanikal.

3333

mekanikal.

– Kadar data maksimum ialah 9600 bps.

– Menggunakan isyarat arus 20 mA.

– Kadar operasi dihadkan oleh penggunaan

suis – suis dan litar – litar sensitif arus.

– Sesuai untuk laluan ≤ 1 km.

MaizunJamil,Jke,Pmm

Gelung arus 20 mAGelung arus 20 mA


Lain2 Piawai AntaramukaLain2 Piawai Antaramuka

• Kekangan yg terdapat dlm EIA-232 adalah dari segi kadar data dan panjang kabel: kadar data 20 Kbps dan penjang sehingga 50 kaki (15 meter)

3535

50 kaki (15 meter)

• Bagi mencapai keperluan pengguna yg memerlukan kelajuan atau jarak yg lebih, EIA dan ITU-T telah memperkenalkan beberapa piawaian antaramuka seperti: EIA-449, EIA-530 and X.21

MaizunJamil,Jke,Pmm

Spesifikasi Mekanikal EIASpesifikasi Mekanikal EIA--449449

• Spesifikasi mekanikal EIA-449 mendefinisikan gabungan 2 connector:

– 37 pins (DB-37)

3636

– 37 pins (DB-37)

– 9 pins (DB-9)

• EIA-449 mendefinisikan sejumlah 46 pins, dan melakukan fungsi yg hampir sama dengan EIA-232

MaizunJamil,Jke,Pmm

EIAEIA--449449


Spesifikasi Elektrikal EIASpesifikasi Elektrikal EIA--449449

• EIA-449 menggunakan 2 piawaian utk

mendefinisikan spesifikasi elektrikal:

– RS-422 (for balanced circuits)

– RS-423 (for unbalanced circuits)

3838

– RS-423 (for unbalanced circuits)

• RS-422 menggunakan 2 wayar utk menghantar

data yg sama dgn kadar data sehingga 10 Mbps

• RS-423 menggunakan satu wayar utk hantar data

dgn kadar 100 Kbps.

• EIA-232 guna 1 wayar dgn kadar 20 Kbps.

MaizunJamil,Jke,Pmm

X.21X.21

• Piawaian antaramuka yg direkabentuk oleh ITU-T utk menangani masalah yg berlaku dlm antaramuka EIA.

• Antaramuka EIA menghubungkan komputer digital ke peranti analog spt model (DTE-DCE)

3939

ke peranti analog spt model (DTE-DCE)

• X.21 berguna sbg antaramuka utk menyambungkan komputer digital ke peranti analog (modem) dan hubungan antara komputer digital ke antarmuka digital (null modem) spt ISDN dan X.25.

• X.21 menggunakan DB-15 connector, 15-pin connector.

MaizunJamil,Jke,Pmm

Tamat

4040

Tamat

MaizunJamil,Jke,Pmm

No.2 Final Exam (Session JUN 2010)No.2 Final Exam (Session JUN 2010)

• Given:

• Data:1100110

• Interface:RS 232 C

• Method Of Transmission:Serial Asynchronous

• Parity:Even

4141

• Based on the information given above:

• i. State the voltage level for bit 1 and bit 0.

• Ii. State the start bit, parity bit and stop bit.

• Iii. Sketch the shape of the output waveform.

MaizunJamil,Jke,Pmm

AnswerAnswer• i. Paras Voltan bagi bit 1: -5 hingga -25 volt

Paras Voltan bagi bit 0: +5 hingga +25 volt

ii. Bit mula: 0

Bit pariti: 1

Bit henti: 1

iii. Lakarkan bentuk gelombang yang terhasil.


unit 3: antaramuka elektrikal · maizunjamil,jke,pmm ... – rs-232c / v.24 – rs-422 / v.11 –...

Documents