บทที่ 7 วิธีการรับส่งข้อมูล

7.1  สัญญาณ  (Signal)

เนื่องจากอุปกรณ์ที่จะทำการสื่อสารข้อมูลกันเป็นอุปกรณ์ทางไฟฟ้า  ดังนั้นลักษณะของข้อมูลจะต้องเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าด้วย  โดยสัญญาณทางไฟฟ้ามีอยู่สองรูปแบบคือ  สัญญาณแบบอนาลอก  (Analog)  และสัญญาณแบบดิจิตอล  (Digital)

สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) หมายถึง สัญญาณที่มีการเปลี่ยนแปลงหรือการเคลื่อนที่ของ ข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse Data) โดยสัญญาณจะมีขนาดไม่คงที่ มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของ สัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป และจะมีลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป ยกตัวอย่างเช่น การที่เราโยน ก้อนหินลงน้ำ บนผิวน้ำเราจะเห็นว่า น้ำจะมีการเคลื่อนตัวเป็นคลื่น กระจายออกเป็นวงกลมรอบจุดที่หินจม ระดับคลื่นจะสังเกตุได้ว่าเริ่มจากจุดกลางแล้วขึ้นสูง แล้วกลับมาที่จุดกลางแล้วลงต่ำ แล้วกลับมาที่จุดกลาง เป็นลักษณะนี้ติดต่อกันไป แต่ละครั้งของวงรอบเราเรียกว่า 1 Cycle โดยการเคลื่อนที่ของสัญญาณ อนาล็อก (Analog Signal) นี้ จะมีระยะทางและเวลาเป็นตัวกำหนดด้วย จึงทำให้มีผลต่อการส่งสัญญาณ อนาล็อก (Analog Signal) ส่วนใหญ่จึงสามารถถูกรบกวนได้ง่าย ไม่ว่าจะเป็นจากสิ่งแวดล้อมภายนอก หรือจากตัวของระบบอุปกรณ์เอง เพราะสัญญาณที่ส่งออกไปนั้นจะเป็นสัญญาณจริง และเมื่อถูกรบกวนก็อาจ จะทำให้คลื่นสัญญาณมีการเปลี่ยนไป จึงทำให้ผู้รับหรือปลายทางนั้นมีการแปลความหมายผิดพลาดได้ เช่น สัญญาณเสียง เป็นต้น

สัญญาณดิจิตอล มักเป็นสัญญาณที่ไม่มีในธรรมชาติ และถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในการรับส่งข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ เป็นสัญญาณที่ไม่มีความต่อเนื่องสัญญาณจะถูกแยกออกเป็นชิ้นๆ บางครั้งเรียกว่าดิสครีต (Discrete) ในระบบดิจิตอลเราจะพบลักษณะสัญญาณเป็นระบบเลขฐานสอง (Binary) ซึ่งจะแทนค่าแรงดันไฟฟ้าสองระดับเท่านั้น เลขฐานสองแต่ละหลักที่ใช้ในระบบดิจิตอล เรียกว่า หลักหรือดิจิต (Digit) สัญญาณดิจิตอลมีการเปลี่ยนแปลงระดับอย่างรวดเร็ว จุดอ่อนที่สำคัญของสัญญาณดิจิตอล คือ เดินทางได้ไม่ไกลมากนัก เนื่องจากมีการลดทอนสูง ดิจิทัลมีระบบที่สามารถตัดสัญญาณความถี่ต่างๆได้ที่เรียกว่า “วงจรกรองความถี่ดิจิทัล (digital filter) ” ซึ่งสามารถทำงานำได้ดี ในปัจจุบันวงจรต่างที่ซับซ้อนจะเป็นวงจรประเภทดิจิตอลทั้งสิ้น มีผู้พัฒนาอุปกรณ์สำหรับผสมสัญญาณดิจิทัลเข้ากับสัญญาณอะนาล็อก เพื่อใช้ส่งข้อมูลดิจิทัลไปในระยะที่ไกลขึ้น

7.2 รหัสแทนข้อมูล  (data  code)

                การเก็บข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์นั้นจะถูกเก็บอยู่ในรูปของเลขฐานสอง  ไม่ว่าจะเป็นตัวเลข  หรือตัวอักขระ  ข้อมูลต่าง ๆ จะถูกเก็บอยู่ในรูปรหัสเลขฐานสองที่แทนด้วยค่า  “0”  และค่า  “1”  โดยระบบจะนำค่าลอจิก  “0”  และลอจิก “1” เหล่านี้มาจัดกลุ่มกัน  เรียกว่า  รหัสแทนข้อมูล  สำหรับรหัสที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน  ได้แก่

รหัสเอสกี  (ASCII  Code)

                มาจากคำว่า (American Standard Code for Information Interchange)  รหัสเอสกี่นี้เป็นการนำเลขฐานสองจำนวน  7  บิต  มาแทนจำนวนลักขระจำนวนหนึ่งตัว  รวมทั้งรหัสควบคุมต่าง ๆ ด้วย  ทำให้สามารถแทนข้อมูลได้  128  ชนิด  ต่อมาได้พัฒนาให้รหัสแอสกีมีขนาดเป็น  8  บิต  เพื่อให้สามารถแทนข้อมูลต่าง ๆ ได้มากขึ้น

รหัสเอ็บซีดิก  (EBCDIC Code)

                มาจากคำว่า  (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code : EBCDIC) พัฒนาโดยบริษัทไอบีเอ็ม รหัสแทนข้อมูลนี้ไม่เป็นที่นิยมใช้แล้วในปัจจุบัน   การกำหนดรหัสจะใช้ 8 บิต ต่อหนึ่งอักขระ เหมือนกับรหัสแอสกี แต่แบบของรหัสที่กำหนดจะแตกต่างกัน โดยรหัสเอ็บซิดิกจะเรียงลำดับแต่ละบิตที่ใช้แทนอักขระ

รหัสยูนิโค้ด (Unicode)

เนื่องจากรหัสแบบเก่า  แทนตัวอักขระได้น้อย  ทำให้ไม่พอใช้สำหรับตัวอักษรบางประเทศ  จึงมีการนำรหัสนี้มาใช้  โดยหนึ่งตัวอักขระจะใช้เลขฐานสองแทนจำนวน  16  บิต  หรือ  2  ไบต์

7.3  การส่งข้อมูล  (Data  transmission)

การโอนถ่าย (Transmission) ข้อมูลหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างต้นทางกับปลายทาง โดยใช้อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีตัวกลาง เช่น ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์สำหรับควบคุมการส่งและการไหลของข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง นอกจากนี้อาจจะมีผู้รับผิดชอบในการกำหนดกฎเกณฑ์ในการส่งหรือรับข้อมูลตามรูปแบบที่ต้องการ

7.4  ลักษณะการส่งข้อมูล

วิธีการสื่อสารข้อมูล  ลักษณะของการสื่อสารข้อมูล มี 2 รูปแบบคือ การสื่อสารแบบอนุกรม (serial data transmission) และการสื่อสารแบบขนาน(parallel data transmission) การสื่อสารแต่ละรูปแบบมีรายละเอียดดังนี้

การสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม (serail data transmission) เป็นการส่งข้อมูลครั้งละ 1 บิต ไปบนสัญญาณจนครบจำนวนข้อมูลที่มีอยู่ สามารถนำไปใช้กับสื่อนำข้อมูลที่มีเพียง1ช่องสัญญาณได้ สื่อนำข้อมูลที่มี 1 ช่องสัญญาณนี้จะมีราคาถูกกว่าสื่อนำข้อมูลที่มีหลายช่องสัญญาณ และเนื่องจากการสื่อสารแบบอนุกรมมีการส่งข้อมูลได้ครั้งละ 1 บิตเท่านั้น การส่งข้อมูลประเภทนี้จึงช้ากว่าการส่งข้อมูลครั้งละหลายบิต

การสื่อสารข้อมูลแบบขนาน (parallel data transmission) เป็นการส่งข้อมูลครั้งละหลายบิตขนานกันไปบนสื่อนำข้อมูลที่มีหลายช่องสัญญาณ วิธีนี้จะเป็นวิธีการส่งข้อมูลที่เร็วกว่าการส่งข้อมูลแบบอนุกรมจากรูป เป็นการแสดงการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ 2 ตัว ที่มีการส่งข้อมูลแบบขนาน โดยส่งข้อมูลครั้งละ 8 บิตพร้อมกัน

7.5  วิธีการส่งข้อมูล

7.5.1 การส่งข้อมูลแบบอซิงโครนัส (Asynchronous transmission)    เป็นการส่งข้อมูลแบบไม่เป็นจังหวะ โดยจะมีบิตเริ่มและบิตจบอยู่ครอบหน้าหลังของข้อมูล เพื่อบอกให้ผู้รับได้รู้ว่าจะมีการเริ่มต้นส่งข้อมูลมาแล้ว และบอกว่าการส่งข้อมูลได้สิ้นสุดลงแล้ว เช่น ข้อมูล1ตัวอักษรมี8บิตแต่ต้องส่ง10บิตโดย2บิตที่เพิ่มขึ้นมาจะเป็นบิตเริ่มต้นและบิตสิ้นสุด  เช่น  1  0100  0001  0  เป็นต้น
         7.5.2 การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส (synchronous transmission) เป็นการส่งข้อมูลแบบเป็นจังหวะ ตามสัญญาณอนาฬิกา โดยสัญญาณนาฬิกาจะเป็นตัวควบคุมจังหวะ การส่งข้อมูลแบบนี้จะไม่มีการใช้บิตเริ่ม บิตจบ เหมือนอซิงโครนัส จะมีก็เฉพาะบิตที่ใช้ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลเท่านั้น ซึ่งการไม่มีบิตเริ่มและบิตจบ ทำให้ปริมาณข้อมูลมีน้อยลง และสามารถประหยัดเวลาในการรับส่งได้