[科普中国]-数据站

原理

数据站之间交换信息时，中间需要有传输线路，传输线路是指DTE之间的信息通路，也称为电路。但平时多称为信道。DCE之间的信道可以是固定的，例如专用线上的数据通信，也可以是按照DTE的要求，临时建立的，例如利用电话网．用户电报网上的数据通信。作为数据源和宿的DTE，它产生发送信息、接收信息、并按预定的方式控制、管理和其它DTE之间的信息交换过程。DCE位于DTE和传输线路之间，它为DTE提供数据信道，即执行数据信道的连接和决定DTE和传输线路之间的信号形式、速率及电气特性匹配。在模拟电话网上(包括专用线和交换线)的数据通信，DCE主要指Modem，在数字电路(例如PcM电路或电报电路)上的数据通信，DCE是指各种时分复用器或数字接口单元。2

结构控制器是数据站的控制中心，由微处理器、存储器、I/O控制接口等组成。可以用微程序来控制数据站工作，使软磁盘机进行数据的读写操作，同时将数据显示在显示器的屏幕上。并具有诊断设备、检测数据及执行应用程序等功能。

控制器内的存储器包括只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。ROM主要存放功能控制程序，容量一般为4KB，也可以扩充到16～3ZKB。RAM主要存放各设备之间交换的数据、应用程序和程序设计语言的编译程序，容量可扩充到64KB。缓冲存储区是RAM中的一部分，在数据交换和执行过程中起缓冲作用，容量一般为32～64个记录长度。每个记录长度为128个字节。缓冲存储区一般分为程序、数据、输入和输出四个缓冲区。若有打印机，还要增加打印输出缓冲区。

I/0控制接口是指与软盘机、显示器和键盘之间的接口。微处理器通过软盘机接口控制软盘机执行各种操作，与RAM进行数据交换。一个控制接口可同时控制多台软磁盘机工作。显示器接口可在屏幕上同时显示交换过程中的数据，还能显示数据站的工作状态和出错性质，供操作者监视。键盘接口可将键盘输入的数据存人数据缓冲存储区。3

工作过程数据站可通过键盘和控制器将数据写到软磁盘上。它包括建立文件和文件索引标志、编制和生成输入格式程序、读写文件。

(i)建立文件和文件索引标志

为了方便数据的收集和处理，一般把要收集的数据编成文件，并确定文件名。然后按文件内容和记录长度确定文件索引参数，建立文件索引标志，以记录形式由键盘输入到数据缓冲区，并显示在屏幕上。最后，通过输出缓冲区写入软盘的索引道(00道)。

(ii)编制和生成输入格式程序

根据文件中数据的结构和属性编制输入格式程序，由键盘输入到数据缓冲区，经显示确认无误后存人程序缓冲区。

(iii)读写文件

根据文件索引标志寻找数据道的起始位置。在输人格式程序的控制下，文件以记录为单位，由键盘输入到数据缓冲区并显示。每输入一个记录，该记录便自动地经输出缓冲区写入软盘。读出文件时，根据文件索引标志寻找要读出记录的道地址，通过操作功能键，使读出的记录经过输入缓冲区传送到数据缓冲区，同时显示并对文件记录的内容进行校对和修改。3

数据站的类型DTE和DCE合在一起构成一个数据站(用户)。数据站在数据通信系统中，能够通过数据链路进行收、发数据，对数据链路具有管理和控制功能。根据数据站所具有的功能，数据站又分为主站、次站和组合站，另外在一些场合还有控制站、辅助站和中性站之分。

在通信过程中，对链路负有全面管理职责的站称为主站。不论是专线还是交换线，在一条线路上．信息的收发、差错控制和异常恢复，都是在主站的控制下进行的。

受主站控制的站称为次站。次站收到丰站的命令，要向丰站发回“应答”，用来通知丰站它所执行的操作及其状态。

通常情况下，哪个站为主站，哪个站为次站，是由每个通信系统自己指定的。例如，在面向终端的通信网中．普遍方案是由计算机作为主站，而终端设备为次站。

在点对点链路中．如果两站地位平等，都能负责整个链路的控制，既能发送命令又能接收命令．则这样的站称为组合站。

在一点对多点的链路中．有集中控制和非集中控制两种情况。我们把当中一个具有链路控制权的站称为控制站．它负责组织链路上的数据流，并处理链路E所出现的不可恢复的差错情况。除控制站以外，其余的站都称为辅助站。

在集中控制的多点链路中，只允许控制站与辅助站之间传送信息，由控制站发送命令或控制序列，引导辅助站发送或接收信息数据。如果控制站发送信息，辅助站接收信息，则控制站就成为主站．接收信息的辅助站就成为次站，而其余的辅助站就成为中性站。如在某一时刻由辅助站向控制站发送信息．则该辅助站就成为主站．而控制站成为次站。

在非集中控制的多点链路中，允许控制站与辅助站、辅助站与辅助站之间交换信息。控制站向辅助站发出探询命令，被探询的辅助站就成为主站，即可对控制站或其他辅助站进行选择，向它们发送信息。在这种场合下，主站被定义为发送信息的站。次站被定义为接收信息并发出响应的站4

历史数据站历史数据站的作用主要有两种：一是采集和存储过程数据，二是提供必要的用于有效检索和分析数据的工具。根据各生产厂家产品的不同及现场的不同要求，历史数据站的功能不尽相同。

历史数据站可收集存储多种数据，包括过程值和状态信息、顺序事件数据、过程点属性、操作员事件历史数据及报警信息等。信息可被在线存储，通常存储时间可由一个月到一年不等。信息也可被离线存储到永久保存的介质上，如光盘等。历史数据按照点的设置的不同，存储的时间间隔可设为不同值，如1～60s等。

存储在历史站上的信息可通过相应的软件经过处理显示、打印或转换成文件形式。其主要功能有报警显示、历史趋势显示、事故追忆及事故顺序记录等。

报警信息通常是一个小窗口，信息平滑滚动，最近的报警信息显示在最后一行。报警级别通常有三级，分别以不同的颜色来显示。

根据历史数据生成图像或表格方式的历史趋势图，一般整个屏幕可同时打开四个窗口，一个趋势窗口可显示八个历史过程变量。

事故追忆是指按照现场运行人员的要求定义的一组量的记录，当发生事故时，事故追忆功能记录了某些参数在事故发生前后一段时间内的变化情况。它们通常以曲线的形式显示在屏幕上，便于运行人员进行事故分析。

历史数据站收集并按时间排序事故信息，这些信息被存储在历史文件系统中。5

数据站终端数据站终端又称为简易终端，这是一种最常见的低级终端。其本身不具有信息处理的能力，必须与主机相联才能运行．不带有任何软件，报文的传送与接收是靠若干个固件控制．

最简单的数据站终端是由屏幕显示器和键盘组成，有时还配有串行打字机．

用户在使用数据站终端时，常采用人机对话的方式，也就是用户通过终端向主机提出要求，经主机处理后由终端打印或显示结果．终端不能连续地发信，必须在收到回答后再发下一报文。使用这种终端由于报文一来一去，则队列文件的容量不必很大．

数据站终端使用广泛，常用于科学计算、企业管理及各种查询服务等。6