Veri Aktarım Yöntemleri

SAYISAL İLETİŞİM
Sayısal iletişim ikili tabanda kodlanmış bilgi veya verinin sistemler arasında aktarılmasını kapsar. Bu amaçla birçok standart ve protokol tanımlanmıştır. Bu bolümde sayısal iletişim dünyasında kullanılan terim ve kavramların tanımları ele alınmıştır.

II.1 VERİ AKTARIM YÖNTEMLERİ
Veri aktarımı temel olarak iki alternatif yöntemle gerçekleştirilir. Gönderilecek sinyaller paralel veya seri olarak taşınır. Bu ayrım yapılırken taşınacak verinin kaç adet kablo ile yapılacağı ile ilgili herhangi bir sınıflandırma yapılmaz [3].

II.1.1 Paralel İletim
Paralel iletimde, Şekil II.1’de görüldüğü gibi, aktarılacak n bitlik kod sözcüğündeki her bir bit ayrı bir iletim yolundan aktarılır. Aktarım anında, vericinin alıcıya yollara kod sözcüğü ile ilgili bitleri çıkardığını belirtmek için veri hazır ve alıcının da vericiye veri alabileceğini belirten istek belirtme yollarına gerek vardır [3].

Şekil II.1 Paralel Bilgi Aktarımı [3].

Paralel iletim, çoğunlukla aynı kart veya aynı şase içinde kalan aktarımlarda veya birbirine çok yakın cihazlar arası iletimde kullanılır [3].

II.1.2 Seri İletim
Bilgisayar ağları üzerinden bilgi alış verişi seri iletime dayanır. Seri iletim kendi içerisinde asenkron, senkron ve isokron olarak üçe ayrılır [3].
Asenkron iletim, gönderici ve alıcının ayrı saatler kullandıkları seri iletim şeklidir. Bir bit için ayrılan süre kullanılan iletişim saat periyodunun n katı olur (n=16, 64). Gönderilecek bilgi karakter adı verilen bloklara ayrılır (bir blok 7 veya 8 bit). Karakterin başına özel bir bit eklenir (başla biti-start); karakterin sonuna hata sezmede kullanılan bir bit eklenebilir (eşlik biti-parity). En sona da dur biti (stop) gelir. Başla biti “0”, dur biti “1” olur. Hata sezme için kullanılan bit çift veya tek eşlikten biri seçilebilir. Çift eşlikte eşlik biti karakterdeki 1’lerin sayısı tekse 1, çiftse 0 seçilir. Tam eşlikte ise bunun tam tersi olur. Asenkron iletimde 2 karakterin peş peşe gönderilmesi Şekil II.2’te gösterilmiştir [3].

Şekil II.2 Seri İletim Şekli; Asenkron [3]

Senkron iletimde, karakterlerin başına başla ve dur bitleri konulmaz. Gönderici alıcıya, saat işaretini veri ile modüle ederek gönderir. Alıcı vericinin gönderdiği işaret dizisini bir faz kilitleme devresinden geçirerek vericinin bit frekansına eşit frekanslı bir senkronizasyon işareti elde eder. Senkronizasyon için modülasyon gerektirmeyen ikinci bir yol, verici ve alıcı arasında ayrı bir yoldan saat işaretinin gönderilmesidir [3].
Senkron iletimde, Şekil II.3’te gösterildiği gibi, bilgi bit katarının (64 bit ile 4096 bit arasında) başına ve sonuna özel desenli ön ve son ekler koyularak alıcının bilginin başlangıç ve sonunu belirlemesi sağlanır [3].

Şekil II.3 Seri İletim Şekli; Senkron [3]

Bilgi katarlarının peş peşe gönderilmesi durumunda aradaki son ekler kullanılmayabilir. Ön ve son ekler bilgi katarı içinde bulunması yasaklanan veya mümkün olmayan özel bit dizisi şeklinde olmalıdır [3].
Isokron iletim, senkron iletimin bir çeşididir. Bu iletimde uç sistemlerin birbiriyle olan haberleşme gereksinimi periyodik olarak karşılanır; bu periyotlar ile iletim ihtiyacı olan yol kapasitesi garanti altında tutulur. Örneğin her 125 µs’de 193 bit aktarılacak gibi bir gereksinim belirtilir ve bu garantili olarak sağlanmalıdır. Bu tür iletim gerçek zamanlı uygulamalar (ses, video aktarımı) için gereklidir [3].

II.1.3 Seri Haberleşmede Veri Aktarım Yönü
Veri aktarımı esnasında gönderilen bilginin hangi yönde ve hangi öncelikle gönderileceği de önemlidir. Bu öncelik birbiriyle haberleşen cihazlar arasında tanımlanmalıdır. Aksi taktirde haberleşme önceliğinde karışıklıklar ve veri kaybı gibi sorunlar oluşur. Temel olarak tek yönlü ve çift yönlü olmak üzere iki alternatif mevcuttur. Bu temeller üzerine kurulu üç ana haberleşme yönü vardır. Bunlar; Tek Yönlü (Simplex), Çift Yönlü (Full Duplex) ve Yarım Çift Yönlü (Half Duplex) yöntemleridir. Noktadan-Noktaya veri yönünde verici ve alıcı cihaz önceden belirlenmiş olup sadece tek bir yönde veri aktarımı mümkündür. Bu tip bağlantı genelde PC – yazıcı gibi alıcının geri besleme göndermediği durumlarda kullanılır. Ancak alıcı tarafın geri besleme sinyali gönderebildiği uygulamalarda diğer çift yönlü yöntemler kullanılmalıdır. Bu durumda alıcı cihazın aynı zamanda verici niteliğini de taşıması gerekir [4].

II.1.3.1 Tek Yönlü (Simplex)
Bir kanal tek yönlüdür ve Şekil II.4’te gösterildiği gibi sadece tek bir yönde veri akışına imkan verir. Radyo yayını, tek yönlü bir iletime bir örnektir. Radyo istasyonu yayın programını iletir ancak radyo alıcınızdan geri hiçbir sinyal almaz. Bu yöntem, veri iletim amaçları bakımından sınırlı kullanıma sahiptir. Çünkü, veri iletiminde; iletim sürecinin kontrol edilmesi ve veri bildirimi için her iki yönde de veri akışına gerek duyulur [5].

Şekil II.4 Simpleks İletim [5]

II.1.3.2 Yarım Çift Yönlü (Half Duplex)
Yarı çift yönlü iletim, Şekil II.5’te gösterildiği gibi, tek bir kanal üzerinden her iki yönde de tek yönlü haberleşme sağlar. Burada, “A” istasyonundaki verici, “B” istasyonundaki alıcıya veri gönderir. Ters yönde iletim için bir hat geri dönüş prosedürü için kullanılır. Ters yönde iletimde, “B” istasyonu verici konumuna dönüşür ve “A” istasyonundaki alıcı ile haberleşir. Hat geri dönüş prosedürlerindeki gecikme, haberleşme kanalının mevcut veri çıkışını azaltır [5].

Şekil II.5 Yarı-dupleks İletim [5]

II.1.3.3 Tam Çift Yönlü (Full Duplex)
Şekil II.6’da gösterildiği gibi, tam çift yönlü iletimde bir kanal her iki yönde de aynı zamanda haberleşme sağlar [5].

Şekil II.6 Tam Çift Yönlü İletim [5]

KAYNAKLAR
[1] Günaltay, G.: “Fieldbus Sistemleri”, Alternatif Yayın Grubu- Otomasyon, İstanbul, Ağustos, (2008), 15.
[2] Sarıbay, T.: “Fieldbus Teknolojisi Nereye Gidiyor?”, Panel- Bileşim Fuar- Endüstriyel Otomasyon 2000, İstanbul, Mart 31, (2000), 72.
[3] Çölkesen, R.; Örencik, B.: “Bilgisayar Haberleşmesi ve Ağ Teknolojileri”, Papatya Yayıncılık, İstanbul, (2000), 5.
[4] http://www.hpkon.mmo.org.tr/bildiri/2003-37.pdf, “Pnömatikte Alansal Veriyolu Uygulamaları”, (Erişim tarihi: Ağustos 2008).
[5] Reynders, D.; Wright, E.: “TCP-IP ve Eternet Ağları”, Bileşim Yayınevi, İstanbul, (2003), 8.