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模擬式 Modem： <BR> Modem（Modulator Demodulator，調制解調器）使用PSTN（Public Switched Telephone Network，公用交換式電話網）來傳輸數據，低采樣率是PSTN的特點，通過電話線傳來的聲音只有AM質量。由于PSTN是傳播語音的模擬式網絡，Modem主要作用就是在計算機和網絡之間進行數字/模擬信號的轉換。調制即電腦輸出數據轉換成模擬信號的過程，解調即模擬信號轉換成電腦可識別的數字信號的過程。按照調制解調協議的不同，數據傳輸速度亦各不相同。<BR> 注意Modem的速度是bit per second(bps)而不是byte per second, 56kbps大約為每秒5.6k字符(byte, 8+起始位+停止位)。 56K bit/秒有ITU V.92、ITU V.90、Rockwell K56Flex和US Robotics X2四種協議，33.6K bit/秒的協議是ITU-TSS V.34+，14.4K bit/秒的協議是V.32bis，9.6Kbps的協議是V.32，更慢的協議還有V.23、V22bis、V.22 Bell 103/212A和V.21。 <BR> 傳統的硬件 Modem包括兩個芯片(今天的制造技術僅一個芯片)，數據處理芯片(DSP)負責信號的調制和解調，控制芯片(MCU)負責Modem的其它能力，包括：錯誤糾正、傳真參數、壓縮協議、中斷AT命令集、數據傳輸速度和協議調節。當我們連接到ISP（Internet Service Provider，因特網服務提供商）時，會聽到一連串的噪音，代表Modem正在進行初始化商議處理（俗稱“握手”），只有雙方互相兼容才能通訊，此過程定義了連接速度和必要的協議。 即使兩個 Modem使用相同的芯片，設置的不同也會阻礙它們的交流，握手的過程即調節兩個Modem參數的過程，讓他們盡可能以同樣的方式傳輸數據。<BR> 假設一個功能強大的Modem，在同樣條件下，能夠自由切換到高速模式。另一個Modem發送數據比接收數據要快。要確保它們發送的數據被對方準確接收，必須使用流控(Flow-control)來進行管理，告訴Modem什么時候應該發送數據，什么時候應該捉取數據。 流控制分為軟件 XON/XOFF和硬件RTS/CTS（Request To Send，請求發送/Clear to Send，許可發送）兩種，軟件流控制發出一個命令來作為識別碼，決定數據的傳輸與接收，當傳輸的二進制文件中包含了識別碼字符時，軟件流控制就會失敗，因此硬件流控制比軟件更有效更快速。 每一個 Modem都支持標準的AT命令集，這些命令用于控制Modem的通訊和其它功能，包括：初始化、撥號、斷線、設置工廠缺省值、設置首選協議和連接速度等等。<BR> UART：<BR> 模擬 Modem利用UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步接收/發送裝置）來進行串行通信，UART是一個并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成在主板上，多數是16550AFN芯片。因為計算機內部采用并行數據數據，不能直接把數據發到Modem，必須經過UART整理才能進行異步傳輸，其過程為：CPU先把準備寫入串行設備的數據放到UART的寄存器（臨時內存塊）中，再通過FIFO（First Input First Output，先入先出隊列）傳送到串行設備。 <BR> Shannon限制： <BR> 許多 Modem用戶常問的一個問題是：“為什么Modem有時會變得太慢，而且數據傳輸不穩定？”。依照Shannon限制，任何傳輸媒體都有SNR（Signal to Noise Ratio，信噪比）這個參數，當它達到一定程度后，就會影響數據的傳輸，模擬電話線的質量關系著Modem速度的快慢。測量信噪比的方法是檢查聲音還原或傳輸的正確性，再利用自動修正來補償被噪聲干擾的信號。<BR> 當Modem把大量數據調制成模擬信號并通過電話線發布出去時，出錯的機率將會增加，我們必須采取一些特殊技術來保護資料。在調制之前，先讓數據分割成一個個小包，貼上完整性標簽（Checksums）和文件頭再發送，接收方取得數據時，檢查完整性標簽，出現問題后利用數據糾錯協議來修正。如果錯誤太多以致無法改錯，接收方Modem會請求發送方把小包再send一次，不用重發整個文件，節省了大量時間。 盡管電話線的物理條件限制了傳輸的數據量，卻沒有什么東西能難到聰明的人類，科學家發明了信息壓縮技術，在有限的線路上提供了更快速度。當數據進行分割打包后，用特定的協議對這些小包進行壓縮，壓縮過程中微小的錯誤足以引起巨大的破壞，因此壓縮必須十分小心地進行，還要和錯誤糾正協議共同工作。<BR> 常見的壓縮協議有： ITU-TSS V.42bis（4倍壓縮）和MNP 5（2倍壓縮），常見的數據糾正協議有：ITU-TSS V.42 LAPM、MNP 2-4和MNP 10EC。 在 Windows 98的因特網連接屬性窗口中，你可以會發現115,200bps的速度報告，這并不是Modem-to-Modem的速度，而是UART（即CPU到Modem）的速度，在“控制面板--調制解調器”中能夠設置此參數，數值越高傳輸非壓縮文件的速度越快。<BR> 硬貓，軟貓： <BR> 硬貓自帶單片機（mcu）, 數據泵, 存儲器, 和軟件系統, 不需要使用主機的CPU,存儲及資源即可獨<BR> 立的完成數據傳輸任務，是一個獨立的，完整的專用數據傳輸系統（對嵌入式系統極為重要）。硬貓不需或<BR> 僅需一個很小的驅動， 安裝簡便，外置貓全是硬貓（除USB）。 硬貓的成本較高。<BR> 硬貓特點： 獨立的， 完整的， 不占用主機資源， 不影響主機速度，不造成主機死機,不必須加入到主機系統中（硬件內置在主機總線上，軟件安裝入主機內, 軟硬件均成為主機系統的一部分），不要求主機的操作系統，安裝簡便，不需或僅需一個很小的驅動（幾十KB），工作可靠，穩定， 速度高。 <BR> 應用：單片機，嵌入式系統， 專用設備， 各類電腦 <BR> 軟貓：軟“貓”是利用主機系統的處理器(Host Processor，即CPU)，存儲器和相關資源及能力，來代替Modem中的單片機（MCU）, 數據泵，存儲器和軟件系統的功能，從而拋棄相關的芯片和電路，降低了Modem價格。軟貓上省去的軟件，硬件的功能實際上是省不掉的，只是主機系統利用主機系統的相關資源及能力在主機系統上完成。 根據去掉的硬件部分的不同，這些軟“貓”就分成了我們現在常見的半軟或全軟的Modem。 <BR> 軟貓特點：不獨立的， 不完整的，必須加入到主機系統中（硬件內置在主機總線上，軟件安裝入主機內, 軟硬件均成為主機系統的一部分），要求主機的操作系統支持， 要求很大的主機的驅動（數兆， MB）(既主機軟件的)支持， 占用主機CPU，存儲器和相關資源，軟件(驅動), 硬件安裝較復雜, 連接速率低，與主機系統互相影響，輕則影響主機速度,掉線, 重則造成主機死機。 <BR> 應用： 有Windows 支持的高性能電腦， PC使用軟貓通訊時盡量不同時使用聲音，視頻,實時等程序。 不用于單片機，嵌入式系統， 專用設備。<BR>
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