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エレクトロニクス実務シリーズ

復刻版 データ伝送技術実用ノウハウのすべて【オンデマンド版】

RS232Cから高速化/距離を延ばす技術まで
次回の入庫は,9月中旬予定となります.入荷まで,今しばらくお待ちくださいませ.

宮崎 誠一 著
A5判 344ページ
定価3,240円(税込)
JAN9784789852425

1991年9月10日発行

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 パソコンの広がりと共に,情報ネットワーク化が時代のキーワードになって,ソフトウェア資産も見直しが行われてきています.
 本書は,そのような時代にこそ重要なデータ伝送の高速化,長距離化対応技術,高信頼性化技術を実戦的にかつ,やさしく詳解したものです.マイコン応用機器の設計に携わる方のために.


目次

第1部 データ伝送の基礎技術-データを送るためには

第1章 プロローグ-データやり取りの方法
 1.1 データ伝送とデータ通信-その定義と違い
  (1) データ伝送とは-ディジタル・データを送る
  (2) データ通信とは-より広いシステムをいう
 1.2 信号とデータ-文字の表現方法
  (1) ディジタル信号を伝送するには
  (2) 文字の表現-コードを使用する
  (3) 符号とコードの意味を区別して使う
 1.3 データ伝送の各種の方式
  (1) 直列伝送と並列伝送-二つの基本的方式
  (2) 伝送の方向性-全2重と半2重
  (3) ネットワーク伝送-これからの伝送の主流
 1.4 データ受け渡しの方法-同期とは何か
  (1) 非同期確認方式-もっとも基本的なデータやり取りの方法
  (2) 同期非確認方式-今一つの基本的なデータやり取りの方法
  (3) 両方式の比較と選定
  (4) 直列伝送における同期式のデータのやり取り
  (5) 直列伝送における非同期式のデータのやり取り
  (6) 同期式におけるキャラクタ同期のやり方

第2章 インターフェース-規格と汎用ドライバ/レシーバ
 2.1 汎用ICによるインターフェース-簡単だが限界がある
  (1) インターフェースとは
  (2) TTLによるドライバ/レシーバ-用途が限定される
  (3) CMOSによるドライバ/レシーバ-波形はきれいになるが遅い
  (4) 高電流駆動能力のTTLを使用する-高速かつ中距離が可能
  (5) TTLの高電圧使用-さらにノイズにも強いが大飯食い
 2.2 RS232C-もっとも多く使われている直列インターフェース
  (1) インターフェースと規格の活用
  (2) インターフェースに必要な仕様
  (3) RS232Cの概要-本来はモデム・インターフェース
  (4) RS232Cの電気的仕様-伝送距離と伝送速度
  (5) RS232Cの機械的仕様-コネクタの仕様
  (6) RS232Cの信号線仕様-制御信号線が多い
  (7) 汎用インターフェースへの適用-規格外の仕様
  (8) コネクタの結線-フル実装されていないものが多い
 2.3 RS422/485とRS423-電気的仕様だけの規格
  (1) RS422インターフェース-高速/長距離用の規格
  (2) RS485インターフェース-バスに適用する
  (3) RS423インターフェース-RS232Cとの中間的な仕様

第3章 直列伝送の概要-並列伝送よりも広く利用されている
 3.1 直列伝送とその規格-直列伝送を大きく分けると
  (1) 汎用直列伝送用LSIの利用-直列伝送が多く用いられる理由
  (2) 汎用直列伝送の規格-大きく三つに分けられる
 3.2 汎用直列伝送用LSIの概要
  (1) 伝送プロトコルにより種類分けされる
  (2) マイコンの系列-マイコン自体を分類する
  (3) 直列伝送用LSIの種類とCPUの系列

第4章 直列伝送用LSI(キャラクタ・ベース)
 4.1 機能の概要-具体的LSIを例題にして
  (1) マルチプロトコルLSI 7201Aの概要
  (2) 7201Aの共通伝送機能
  (3) 非同期式に使用するときの伝送機能
  (4) 同期式に使用するときの伝送機能
  (5) ビット・ベースの伝送機能(項目のみ)
  (6) CPUとのインターフェース
 4.2 LSIの具体的な使い方
  (1) 7201Aの構成
  (2) 7201Aの接続-PC98バスの場合
  (3) 7201Aの非同期式における使い方
  (4) 7201Aの同期式における使い方

第5章 直列伝送用LSI(ビット・ベース)
 5.1 ビット・ベースのプロトコル-ハイレベル手順
  (1) フレーム・フォーマット-すべてのフレームは一定の型式である
  (2) フレーム内各部の機能
  (3) ゼロ・インサート-データの透過性を保証する
  (4) フレームの判定とその異常処理
 5.2 ポーリングとループ・モード
  (1) 標準のポーリング方式の伝送
  (2) SDLCのゴーアヘッド・ポーリング-効率の高い方式
  (3) ループ・モード用LSI

第2部 データ伝送固有の技術-長距離/高速化の技術

第6章 伝送用電気ケーブルとその特性
 6.1 伝送誤りの原因-波形ひずみが原因である
  (1) 伝送誤りの本質を探る
  (2) 波形ひずみの原因を探る
 6.2 伝送用ケーブルの種類-特に伝送に適したケーブル
  (1) 伝送用ケーブルに要求される事項
  (2) 通信ケーブル-汎用性の高い優れたケーブル
  (3) 同軸ケーブル-高周波用のケーブル
  (4) 弱電計装用ケーブル
 6.3 ケーブルの減衰量と周波数特性への対策
  (1) 減衰量とその周波数特性-周波数特性をもっている
  (2) 周波数特性による波形ひずみ
  (3) その対策-変調とパルス伝送の技術
 6.4 ケーブルにおける信号の反射とその対策
  (1) ケーブルの特性インピーダンスと反射の現象
  (2) 反射の対策-終端抵抗を入れる
  (3) 実際の各種の終端方法
  (4) ケーブルの分岐と反射-現象と対策
  (5) 定常波とその影響-終端してあれば通常は無視できる
  (6) 変形された終端の各種方法-特定の用途に利用する
  (7) 反射の影響を無視できる条件

第7章 光ファイバ・ケーブル-電気よりも優れた伝送路
 7.1 光ファイバの原理と種類
  (1) 光ファイバ伝送の概要-電気ケーブルと比較して
  (2) 光ファイバの原理-全反射によって光をファイバに閉じ込める
  (3) 光ファイバの種類-距離と速度により使い分ける
 7.2 光ファイバの特性-電気よりも優れている
  (1) 減衰量は小さいが周波数特性が存在する
  (2) 電気ケーブルとの比較1-高速/長距離が可能
  (3) 電気ケーブルとの比較2-ノイズに強い
 7.3 光ファイバの接続と分岐-この点では電気に劣る
  (1) 接続-施工性と損失が問題である
  (2) 分岐-光分岐器が必要である
  (3) 光データ・リンク-光学の技術がなくてもよい

第8章 ノイズの問題とその対策-電気の泣きどころを解決する
 8.1 ノイズとその種類
  (1) ノイズの侵入経路と原因-回路図にない回路が問題になる
  (2) 乗ってしまったノイズの種類-ノーマル・モードとコモン・モード
 8.2 ノーマル・モード・ノイズとその対策-第一は乗せないこと
  (1) ノイズを乗せないことが重要である
  (2) フィルタを利用する
 8.3 コモン・モード・ノイズとその対策-乗ってしまっても対策がある
  (1) 差動型レシーバの利用-小さなコモン・モード・ノイズに有効
  (2) 絶縁の原理と効用-大きなコモン・モード・ノイズに有効
  (3) 伝送用トランス-もう一つのコモン・モード・ノイズ対策
 8.4 シールと平衡-ノイズを受けない対策
  (1) シールとその効用-ノイズを絶対値として防ぐ
  (2) 平衡の原理とその効果-ノーマル・モード・ノイズを防ぐ
 8.5 クロストーク-互いに加害者になりあう
  (1) クロストークとその対策
  (2) フラット・ケーブルのクロストークの実験
  (3) 通信ケーブルのクロストークの実験
  (4) クロストークの一般データ

第9章 絶縁とそのドライバ/レシーバ回路-有効なノイズ対策
 9.1 トランス絶縁とそのドライバ/レシーバ回路
  (1) ディジタル信号用のパルス・トランス-特性と使い方
  (2) トランス用ドライバ/レシーバ回路
  (3) バイポーラ符号用ドライバ/レシーバ回路
 9.2 フォト・カプラ絶縁とカレント・ループ
  (1) フォト・カプラの特性と使い方
  (2) 伝送への適用とカレント・ループ
  (3) 10mAカレント・ループ-経済性を高める
  (4) 高速カレント・ループ-高速伝送も可能
  (5) 半2重と多箇所用カレント・ループ

第10章 伝送誤り制御-誤りの検出と訂正
 10.1 伝送誤りの性質とその検出方法-確率現象である
  (1) 伝送誤りの性質-ランダム誤りとバースト誤り
  (2) チェック・コードの評価-性能と簡単さ
 10.2 誤り検出各方式-その特徴と性能
  (1) パリティ・チェック-もっとも簡単だが性能は低い
  (2) 2連送照合-簡単でしかも高性能
  (3) CRCコード-多数あり優れた能力をもつものが利用される
  (4) 誤り訂正コード-検出だけでなく訂正可能なコードもある
 10.3 伝送誤り制御の手順-より信頼性を高くする手順
  (1) 再送とその一般的手順
  (2) 抜けと重複の発生とその対策-誤り制御の信頼性を高める
 10.4 サイクリック伝送における誤り制御の方法
  (1) チェック・コードを付ける方式
  (2) チェック・コードを付けない方式
  (3) ソフトウェアによる方法
  (4) 単純多重伝送

第3部 伝送高度化の技術-さらに高度化をはかるための技術

第11章 変調と符号化-伝送路の周波数特性に対応する技術
 11.1 変調の技術-アナログ技術で信号の周波数帯を狭くする
  (1) 変調の基礎技術-変調の効用
  (2) 電話回線用モデム
  (3) モデム用LSI-LSIはディジタル化されている
 11.2 符号化の技術-ディジタル技術で周波数帯を狭くする
  (1) 符号化の目的-長距離高速化とクロックの多重化
  (2) 符号の種類とその符号化/復号化の回路
 11.3 イコライザ-伝送路の周波数特性を補償する
  (1) イコライザとは-一種のアナログ・フィルタである
  (2) 伝送路の許容減衰量とイコライザとの関係
  (3) ディジタル信号用イコライザ
  (4) モデム用イコライザ

第12章 同期の技術-クロックの多重化と同期性能の向上
 12.1 同期とその種類
  (1) キャラクタ・ベースの同期
  (2) ビット・ベースの同期
 12.2 データにクロックをふくませて送る
  (1) 符号化を利用する
  (2) 自己同期用符号-(完全クロック)-ビットごとにクロックを含む
  (3) 自己同期用符号-[不完全クロック(1)]-データの性質と組み合わせる
  (4) 自己同期用符号-[不完全クロック(2)]-特定なときだけ利用可能
  (5) 自己同期用符号と伝送用LSIの利用
  (6) スクランブル-モデムに利用する
 12.3 伝送誤りにおける同期の影響
  (1) 伝送信号にはジッタが発生する-伝送誤りの一つの要因
  (2) 同期はずれの発生とその原因-連続する誤りを引き起こす
 12.4 PLLによる同期性能の向上-ジッタと同期はずれの防止
  (1) PLLとその同期への適用
  (2) PLLの技術
  (3) 同期におけるPLLの効用
  (4) PLLの欠点-引き込みに時間がかかる
 12.5 ディジタルPLLと水晶発振型PLL
  (1) ディジタルPLL-PLLの欠点を取り除く
  (2) 伝送用LSIの利用
  (3) 水晶発振型PLL-特徴のあるPLL

第13章 多重伝送と簡易ネットワーク伝送
 13.1 多重伝送とサイクリック伝送
  (1) 多重伝送とは
  (2) 多重伝送の用途-計測データの伝送と汎用多重伝送
  (3) ネットワーク伝送を利用した多重伝送
 13.2 汎用ネットワーク伝送
  (1) 汎用親子式伝送
  (2) リモート・プロセス入出力装置
  (3) 任意間伝送機能

第14章 ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)
 14.1 LANの基礎-高度なネットワーク伝送
  (1) LANの基本機能-ネットワークの形態とタイム・シェアリング
  (2) 伝送路アクセスの制御-LAN固有の機能
 14.2 LANの実際-具体的な製品例
  (1) LANの標準化
  (2) イーサネット
  (3) トークン・バス
  (4) トークン・リング
  (5) LANの相互接続



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