ช่องทางการสื่อสาร (Communication Channel) หมายถึงสื่อ (Medium) ที่เป็นตัวกลางและอนุญาตให้ข้อมูล/สารสนเทศผ่านจากจุดส่งถึงผู้รับในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือระหว่างคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง ปริมาณของข้อมูลที่ช่องทางการสื่อสารสามารถนำไปได้นั้น เรียกว่า ความจุของช่องทางการสื่อสาร หรือ แบนด์วิดธ์ (Bandwidth) ซึ่งนับเป็นจำนวนบิต (Bits) ต่อ 1 วินาท(bits per second : bps) สื่อที่ทำหน้าที่เป็นช่องทางการสื่อสาร ประกอบไปด้วย
สายโทรศัพท์ (Telephone Line) เป็นช่องทางการสื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลาย ประกอบด้วยลวดทองแดงหุ้มด้วยฉนวน 2 เส้นพันบิดเป็นเกลียว เป็นสายสื่อสารที่ใช้ได้ทั้งในบ้านและในองค์กรธุรกิจ ซึ่งโดยทั่วไปองค์การโทรศัพท์ฯ จะเป็นผู้รับผิดชอบในการให้บริการสื่อสารข้อมูลผ่านสื่อกลางชนิดนี้ บริการดังกล่าวได้แก่
- Voice-grade Service หมายถึง การสื่อสารข้อมูลในรูปของสัญญาณแอนะล็อก (Analog) บนสายโทรศัพท์ โดยมีโมเด็มเป็นเครื่องแปลงสัญญาณ มีแบนด์วิดธ์เท่ากับ 56 K bps โดยประมาณ
- ISDN (Integrated Services Digital Network) เป็นระบบเครือข่ายที่มีความเร็วและความจุของช่องสื่อสารสูงถึงประมาณ 128 K bps และยังสามารถแยกช่องสื่อสารเดียวกันออกเป็นช่องสื่อสารเสียง และช่องสื่อสารสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์
- เพื่อให้รู้จักการใช้งานพอร์ตอนุกรมของไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล PIC และ การเชื่อมต่อกับ PC ด้วยมาตรฐาน RS232C
การใช้งาน hardware Uartการใช้งานพอร์ตอนุกรม
ไมโครคอนโทรลเลอร ์ตระกูล PIC จะมีวงจรสื่อสารอนุกรม UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) แบบ Full Duplex คือ สามารถรับและส่งข้อมูล ได้พร้อมกันอยู่ 1 ชุด สำหรับ PIC16F6xx จะเป็นขา RB1(PIN-7) เป็นขารับข้อมูล (RX ) และ RB2(PIN-8) เป็นขา ส่งข้อมูล (TX)
สำหรับ CCS PICC นั้นเราไม่จำเป็นต้องรู้การทำงานของ Register ควบคุมพอร์ตอนุกรมเลย เพียงแต่เมื่อใช้ฟังก์ชั่น #use rs232 โดยกำหนดขา TX,RX ให้ตรงกับ hardware ของ PIC16F6xx คอมไพเลอร์จะรู้ว่าเราต้องการที่จะใชพอร์ตอนุกรมแบบ hardware
การเชื่อมต่อกับ PC นั้นจะใช้ MAX232 เป็นตัวปรับระดับสัญญาณจาก MCU เป็นระดับสัญญาณของ RS232C
การกำหนดค่าเริ่มต้น สำหรับการใช้งานพอร์ตอนุกรมแบบ Hardware (Initial hardware Serial Port)
#use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_B2,rcv=PIN_B1,bits=8เมื่อให้ xmit=PIN_B2,rcv=PIN_B1 เป็นการ กำหนดค่าเริ่มต้นในการใช้งานพอร์ตอนุกรมแบบ hardware
การใช้งานฟังก์ชั่นการเขียนอ่านพอร์ตอนุกรม
- kbhit(); ตรวจสอบว่ามีข้อมูลส่งมาหรือไม่
- getc(); อ่านข้อมูล 1 byte จาก buffer
- printf(); ส่งข้อมูลออกทางพอร์ตอนุกรม
ตัวอย่างการรับส่งข้อมูลอนุกรมแบบ Hardware
RS232.C
#include <16f628.h>
#use delay(clock=4000000)
#fuses XT,PUT,BROWNOUT,MCLR,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP
#use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_B2,rcv=PIN_B1,bits=8)
void main()
{
int c;
printf("Hello World\r\n");
while(1)
{
if(kbhit()) //Check data Receive
{
c=getc(); //Get data
printf("%c",c); //Echo
}
}
}
DOWNLOAD
ผลการทำงาน
เมื่อเริ่มต้นจะส่ง "Hello World" ไปยัง PC หลังจากนั้นเมื่อได้รับอักษรใดจาก PC ก็จะส่งอักษรนั้นกลับไป (Echo)
- เมื่อเราต้องการใช้งาน PORTB ทั้ง 8 bit หรือเพื่มพอร์ตอนุกรมในการใช้งานเพิ่มขึ้นอีก 1 พอร์ต จึงต้องใช้ขาอื่นของ MCU เป็นพอร์ตสื่อสารอนุกรม
-แต่การใช้งานพอร์ตอนุกรมแบบ software นั้นจะเป็นแบบแบบฮาล์ฟดูเพลกซ์ (Half Duplex) เป็นการส่งและรับข้อมูลแบบสลับกัน คือเมื่อด้านหนึ่งส่ง อีกด้านหนึ่ง เป็นฝ่ายรับ สลับกัน ไม่สามารถรับ-ส่งในเวลาเดียวกันได้
- จากการทดลองนี้จะใช้ขา RA0(PIN-17) เป็นขาส่งข้อมูล (TX ) และ RA1(PIN-18) เป็นขา รับข้อมูล (RX)
- การเชื่อมต่อกับ PC นั้นจะใช้ MAX232 เป็นตัวปรับระดับสัญญาณจาก MCU เป็นระดับสัญญาณของ RS232C
การกำหนดค่าเริ่มต้น สำหรับการใช้งานพอร์ตอนุกรมแบบ Software (Initial hardware Serial Port)
#use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_A0,rcv=PIN_A1,bits=8เมื่อกำหนดให้ Tx,Rx เป็นขาอื่นที่ไม่ใช่ Hardware UART Compiler จะใช้ software จำลองการทำงานให้
คือตารางรหัสมาตรฐานที่นิยมใช้ในการรับส่งข้อมูลแบบอนุกรม ประกอบด้วยรหัสควบคุม 00H-1FH และรหัสตัวอักษร 20H-7FH
ข้อมูลตัวอักษร (Character)
เป็นข้อมูลขนาด 1 ไบท์มีค่าตั้งแต่ 20H-7FH ในรหัส ASCII และ 80H-FFH เป็นรหัสตัวอักษรเพิ่มเติม เช่นภาษาไทย
ข้อมูลสตริง (String)
ข้อมูลสตริง คือข้อมูลตัวอักษรที่ต่อกันเป็นสายยาวและแสดงจุดสิ้นสุดข้อมูลด้วยค่า NULL หรือ 00
Serial Port
Serial Port พอร์ตแบบตัวผู้ที่มีขาสัญญาณอยู่ 9 ขา เรียกว่าคอมพอร์ต (COM Port) เป็นพอร์ตที่ใช้สำหรับต่อโมเด็ม เม้าส์ หรือจอยสติ๊ก ปัจจุบันอุปกรณ์ที่ใช้พอร์ตนี้แทบไม่มีให้เห็น เนื่องจากหันไปใช้พอร์ตแบบ USB เป็นส่วนใหญ่
Parallel Port พอร์ตพาราเรล เป็นพอร์ตแบบตัวเมียมีรู 25 รู สำหรับต่อสายพรินเตอร์ หรือสแกนเนอร์ที่มีพอร์ตแบบพาราเรล ซึ่งส่วนใหญ่ จะใช้ต่อกับเครื่องพรินเตอร์มากกว่า ซึ่งบางคนจะเรียกว่าพรินเตอร์พอร์ต โดยส่วนใหญ่พอร์ตพาราเรล จะมีกับเครื่อง พรินเตอร์รุ่นเก่า หรือในเครื่องพรินเตอร์ระดับกลางๆ ขึ้นไปport/หมายเลข port
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับ Portสำหรับพวก Application ในชั้น layer สูงๆ ที่ใช้ TCP (Transmission Control Protocol) หรือ UDP (User Datagram Protocol) จะมีหมายเลข Port หมายเลขของ Port จะเป็นเลข 16 bit เริ่มตั้งแต่ 0 ถึง 65535 หมายเลข Port ใช้สำหรับตัดสินว่า service ใดที่ต้องการเรียกใช้ ในทางทฤษฎี หมายเลข Port แต่ละหมายเลขถูกเลือกสำหรับ service ใดๆ ขึ้นอยู่กับ OS (operating system) ที่ใช้ ไม่จำเป็นต้องเหมือนกัน แต่ได้มีกำหนดขึ้นให้ใช้ค่อนข้างเป็นมาตรฐานเพื่อให้มีการติดต่อการส่งข้อมูลที่ดีขึ้น ทาง Internet Assigned Numbers Authority (IANA) เป็นหน่วยงานกลางในการประสานการเลือกใช้ Port ว่า Port หมายเลขใดควรเหมาะสำหรับ Service ใด และได้กำหนดใน Request For Comments (RFC') 1700 ตัวอย่างเช่น เลือกใช้
TCP Port หมายเลข 23 กับ Service Telnet และเลือกใช้ UDP Port หมายเลข 69 สำหรับ Service Trivial File transfer Protocol (TFTP) ตัวอย่างต่อไปนี้เป็นบางส่วนของ File/etc/services แสดงให้เห็นว่า หมายเลข Port แต่ละหมายเลขได้ถูกจับคู่กับ Transport Protocol หนึ่งหรือสอง Protocol ซึ่งหมายความว่า UPP หรือ TCP อาจจะใช้ หมายเลข Port เดียวกันก็ได้ เนื่องจากเป็น Protocol ที่ต่างกัน
หมายเลข Port ถูกจัดแบ่งเป็น 2 ประเภท ตามที่ได้กำหนดใน RFC' 1700 (รายละเอียด Download และศึกษาได้ที่ ftp://ftp.isi.edn/in-notes/rfc'1700.txt) คือ well known Ports และ Registered Ports
-Well Known Ports คือจะเป็น Port ที่ระบบส่วนใหญ่ กำหนดให้ใช้โดย Privileged User (ผู้ใช้ที่มีสิทธิพิเศษ) โดย port เหล่านี้ ใช้สำหรับการติดต่อระหว่างเครื่องที่มีระบบเวลาที่ยาวนาน วัตถุประสงค์เพื่อให้ service แก่ผู้ใช้ (ที่ไม่รู้จักหรือคุ้นเคย) แปลกหน้า จึงจำเป็นต้องกำหนด Port ติดต่อสำหรับ Service นั้นๆ
-Registered Ports จะเป็น Port หมายเลข 1024 ขึ้นไป ซึ่ง IANA ไม่ได้กำหนดไว้
ตัวอย่างการใช้ Portแต่ละ Transport layer segment
จะมีส่วนย่อยที่ประกอบไปด้วยหมายเลข Port ของเครื่องปลายทาง โดยที่เครื่องปลายทาง (Destination hostt) จะใช้ Port นี้ในการส่งข้อมูลให้ไหลกับ Application ได้ถูกต้อง หน้าที่ในการส่งหรือแจกจ่าย Segment ของข้อมูลให้ตรงกับ Application เรียกว่าการ "Demultiplexing" ในทางกลับกันเครื่องต้นทาง (Source host) หน้าที่ในการรวบรวมข้อมูลจาก Application และเพิ่ม header เพื่อสร้าง segment เรียกว่า "Multiplexing" หรือถ้ายกตัวอย่างเป็นภาษาทั่วๆ ไป คือ ในแต่ละบ้านจะมีคน 1 คนรับผิดชอบเก็บจดหมายจากกล่องจดหมาย ถ้าเป็นการ Demultiplexing คนๆ นั้นจะแจกจ่ายจดหมายที่จ่าหน้าซองให้สอดคล้องกับบุคคลนั้นๆ ในบ้าน ในทางตรงกันข้าม ถ้าเป็นการ Multiplexing คนๆ นั้นก็จะรวบรวมจดหมายจากสมาชิกในบ้านและทำหน้าที่ส่งออกไป Demultiplexing ตามรูปที่ 1
รูปที่ 1
รูปที่ 2
ตามที่ได้กล่าวในข้างต้น "Well know Ports" เป็น Port ที่ค่อนข้างมาตรฐาน ทำให้เครื่องที่อยู่ไกลออกไป (Remote Computer) สามารถรู้ได้ว่าจะติดต่อกับทาง Port หมายเลขอะไรสำหรับ Service เฉพาะนั้นๆ อย่างไรก็ตามยังมี Port อีกประเภทที่เรียกว่า Dynamically Allocated Port ซึ่ง Port ประเภทนี้ไม่ได้ถูก assign ไว้แต่เดิม แต่จะถูก assign เมื่อจำเป็น Port ประเภทนี้ให้ความสะดวกและความคล่องตัวสำหรับระบบที่มีผู้ใช้หลายๆคนพร้อมๆคน ระบบจะต้องให้ความมั่นใจว่าจะไม่ assign หมายเลข Port ซ้ำกัน
ยกตัวอย่าง สมมติว่ามีผู้ใช้ต้องการใช้ Service Telnet ทางเครื่องต้นทางจะทำการ assign ให้ หมายเลข Dynamic Port (เช่น 3044) โดยที่หมายเลข Port ปลายทางคือ 23 เครื่องจะ assign หมายเลข Port ปลายทางเป็น23 เพราะว่า เป็น Well Known Port สำหรับ Service Telnet จากนั้นเครื่องปลายทางจะทำการตอบรับกลับโดยใช้ Port หมายเลข 23 เป็นหมายเลขต้นทาง และ หมายเลข Port 3044 เป็นหมายเลข ปลายทาง
กลุ่มของหมายเลข Port และ หมายเลข IP เราเรียกว่า Socket ซึ่งจะเป็นตัวบ่งชี้ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับ Network process หนึ่งเดียวที่มีอยู่ในทั้งระบบ Internet คู่ของ Socket ที่ประกอบด้วย Socket หนึ่งตัว สำหรับต้นทาง และอีกตัว สำหรับปลายทาง สามารถใช้บรรยายถึงคุณลักษณะของ Connection oriented protocols เช่น
รูปที่ 3
ถ้าผู้ใช้คนที่ 2 ต้องการใช้ Service Telnet จากเครื่องปลายทางเครื่องเดียวกัน ผู้ใช้นั้นก็จะได้รับการ assign หมายเลข Port ต้นทางที่แตกต่างกันออกไป โดยมีหมายเลข Port ปลายทางเหมือนกันกับผู้ใช้คนแรกดังรูปที่ 4 จะเห็นได้ว่าการจับคู่ของหมายเลข Port และหมายเลข IP ทั้งต้นทางและปลายทางสามารถทำให้แยกความแตกต่างของ Internet connection ระหว่างเครื่องต้นทางและเครื่องปลายทางได้
Active และ Passive Portsสิ่งสุดท้ายที่จะต้องกล่าวถึงเกี่ยวกับ Port ก็คือ ความแตกต่างระหว่าง Active และ Passive Portในการใช้การติดต่อด้วย TCP สามารถกระทำได้ 2 วิธีคือ Passive และ Active Connection Passive connection คือ การติดต่อที่ Application process สั่งให้ TCP รอหมายเลข Port สำหรับการร้องขอการติดต่อจาก Source Host เมื่อ TCP ได้รับการร้องขอแล้วจึงทำการเลือกหมายเลข Port ให้ แต่ถ้าเป็นแบบ Active TCP ก็จะให้ Application process เป็นฝ่ายเลือกหมายเลข Port ให้เลย References
http://www.thaicert.nectec.or.th/paper/basic/port.php
การเข้าหัวสาย Lan (RJ-45) แบบสายตรง
ระบบเครือข่าย LAN
LAN ย่อมาจาก Local Area Network คือ กลุ่มของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันในพื้นที่ที่จำกัด เช่น ภายในอาคารเดียวกัน โดยคอมพิวเตอร์ที่ต่อกันอยู่นั้นสามารถที่จะแบ่งกันใช้ข้อมูล สามารถโอนย้ายข้อมูลระหว่างเครื่องได้รวมทั้งยังสามาใช้อุปกรณ์ต่างๆร่วมกันได้อีกด้วย เรามักจะพบเครื่องคอมพิวเตอร์สแกนเนอร์ร่วมกัน หรืออาจสรุปได้ง่ายๆว่า LAN คือ ระบบเครือข่ายชนิดหนึ่งที่ใช้ในพื้นที่ที่จำกัด
ประเภทของสาย UTP
สาย UTP สำเร็จรูปที่มีขายตามท้องตลาดสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ตามลักษณะการใช้งาน
สายตรง (Straight-though Cable) คือสายปกติทั่วไปที่ใช้เชื่อต่อระหว่างการ์ด LAN และ Hub/Switch
สายไขว้ (Crossover Cable) โดยส่วนมากเชื่อมต่อระหว่างการ์ด LAN 2 การ์ด เพื่อให้เครื่องพีซี 2 ตัว สามารถติดต่อกันได้โดยตรงไม่ต้องผ่าน Hub หรือ Switch นอกจากนี้ยังสามารถใช้เชื่อมต่อ Hub หรือ Switch 2 ตัวเข้าด้วยกันเพื่อขยายพอร์ต ซึ่งเราเรียกการต่อแบบนี้ว่า Cascade
เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ต้องใช้
1. สาย CAT5 (สายแลน) ตามความยาวที่ต้องการ แต่ไม่ควรเกิน 100 m.
2. คีมเข้าหัว RJ-45
3. หัว RJ-45 ใช้สองหัว ต่อหนึ่งเส้น
วิธีการเข้าสาย UTP กับขั้วต่อ RJ45
1. นำสาย UTP มาปอกฉนวนหุ้มที่ปลายสายทั้งสองด้านยาวประมาณ 3 ซ.ม. เมื่อปอกแล้วจะพบเห็นสายอยู่ 4 คู่ บิดเป็นเกลี่ยวแยกสีไว้ชีดเจน
2. คลายเกลียวที่สายออก แล้วแรียงสายตามสีที่กำหนด แบ่งการเชื่อมต่อสายสัญญาณได้ 2 วิธี - สายสัญญาณชนิดที่เชื่อมต่อจากคอมพิวเตอร์เข้า Hub หรือ Switch การเชื่อมต่อแบบนี้จะมีการเรียงสีเพื่อเข้าขั้ว RJ45 เหมือนกันทั้งสองด้าน
รูปแสดง การเรียงสีของสาย UTP ชนิดที่เชื่อมต่อจากคอมพิวเตอร์เข้า Hub หรือ Switch ความเร็ว 100 Mbps
หัวสายด้านที่ 1 ลำดับสายที่ หัวสายด้านที่ 2
ขาว ส้ม 1 ขาว ส้ม
ส้ม 2 ส้ม
ขาว เขียว 3 ขาว เขียว
ฟ้า 4 ฟ้า
ขาว ฟ้า 5 ขาว ฟ้า
เขียว 6 เขียว
ขาว น้ำตาล 7 ขาว น้ำตาล
น้ำตาล 8 น้ำตาล
3. เมื่อเรี่ยงสายตามสีในขั้นตอนที่ 2 แล้วตัดสายให้เหลือประมาณ 1.5 ซ.ม.
4. เสียบสาย UTP ที่ตัดและเรียงสีไว้แล้ว เข้าไปในขั้วต่อ RJ45 โดยให้หมายเลขสายที่เรากำหนดไว้ตามขั้นตอนที่ 2 ตรงกับหมายเลขขั้ว RJ45
5. เสียบขั้ว RJ45 เข้าไปในร่องคีม ดันสาย UTP ให้สนิทอีกครั้ง แล้วใช้มือบีบด้ามคีมให้แน่น โลหะทองเหลืองของขั้ว RJ45 จะเข้าไปสัมผัสกับสายทองแดง ข้อควรระวัง การดึงหัว RJ45 ออกจากคีมให้ใช้มือบีบหางพลาสติกสำหรับล็อกก่อน
สิ่งที่ได้จากการต่อสายLAN แบบสายตรง
1. ได้ความรู้เพิ่มขึ้นในการเข้าสายLAN มากกว่าในห้องเรียนมากขึ้น
2. สามารถอธิบายวิธีการต่อสายLAN ได้
3.สามารถนำความรู้มาประยุกต์ใช้ในกับรายวิชาอื่นๆ ได้
จัดทำโดย
1. นายชาตรี ผาดวงดี เลขที่ 30
2.นางสาวปิยพร คำตัน เลขที่ 15
