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    2021-02-03 17:55:33
    串行通讯简单认识串行通讯的基本概念:与外界的信息交换称为通讯。基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是:各数据位同时传送,传送速度...
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    2021-02-15 12:49:41
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  • 异步串行通讯和同步串行通讯区别 在计算机系统中,CPU和外部通信有两种通信方式:并行通信和串行通信。而按照串行数据的时钟控制方式,串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。    1、异步串行方式的特点...

    异步串行通讯和同步串行通讯区别

    在计算机系统中,CPU和外部通信有两种通信方式:并行通信和串行通信。而按照串行数据的时钟控制方式,串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。

     

      1、异步串行方式的特点

     

      所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为:

     

      ①以字符为单位传送信息。

     

      ②相邻两字符间的间隔是任意长。

     

      ③因为一个字符中的比特位长度有限,所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以。

     

      ④异步方式特点简单的说就是:字符间异步,字符内部各位同步。

     

      2、异步串行方式的数据格式

     

      异步串行通信的数据格式如图8-1所示,每个字符(每帧信息)由4个部分组成:

     

      ①1位起始位,规定为低电0;

     

      ②5~8位数据位,即要传送的有效信息;

     

      ③1位奇偶校验位;

     

      ④1~2位停止位,规定为高电平1。

     

     

     

    图1 异步串行数据格式

     

      3、同步串行方式的特点

     

      所谓同步通信,是指数据传送是以数据块(一组字符)为单位,字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为:

     

      ①以数据块为单位传送信息。

     

      ②在一个数据块(信息帧)内,字符与字符间无间隔。

     

      ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多,所以接收时钟与发送进钟严格同步,通常要有同步时钟。

     

      4、同步串行方式的数据格式

     

      同步串行通信的数据格式如图8-2所示,每个数据块(信息帧)由3个部分组成:

     

      ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志;

     

      ②n个连续传送的数据

     

      ③2个字节循环冗余校验码(CRC)

     

     

     

    图2 同步串行数据格式

     

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  • 介绍了关于欧姆龙串行通讯培训教程的详细说明,提供教程与应用的技术资料的下载。
  • 串行通讯 一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,最少只...

    串行通讯

    一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成,成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工;信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中,主要使用异步通讯方式。

    串行通讯中,两个设备之间通过一对信号线进行通讯,其中一根为信号线,另外一根为信号地线,信号电流通过信号线到达目标设备,再经过信号地线返回,构成一个信号回路。

     

    初级读者会产生疑问:为何不让信号电流从电源地线返回?答案:公共地线上存在各种杂乱的电流,可以轻而易举地把信号淹没。因此所有的信号线都使用信号地线而不是电源地线,以避免干扰。

    这一对信号线每次只传送1bit(比特)的信号,比如1Byte(字节)的信号需要8次才能发完。传输的信号可以是数据、指令或者控制信号,这取决于采用的是何种通讯协议以及传输状态。串行信号本身也可以带有时钟信息,并且可以通过算法校正时钟。因此不需要额外的时钟信号进行控制。

    并行通讯中,基本原理与串行通讯没有区别。只不过使用了成倍的信号线路,从而一次可以传送更多bit的信号。

     

    并行通讯通常可以一次传送8bit、16bit、32bit甚至更高的位数,相应地就需要8根、16根、32根信号线,同时需要加入更多的信号地线。比如传统的PATA线路有40根线,其中有16根信号线和7根信号地线,其他为各种控制线,一次可以传送2Byte的数据。并行通讯中,数据信号中无法携带时钟信息,为了保证各对信号线上的信号时序一致,并行设备需要严格同步时钟信号,或者采用额外的时钟信号线。

    通过串行通讯与并行通讯的对比,可以看出:串行通讯很简单,但是相对速度低;并行通讯比较复杂,但是相对速度高。更重要的是,串行线路仅使用一对信号线,线路成本低并且抗干扰能力强,因此可以用在长距离通讯上;而并行线路使用多对信号线(还不包括额外的控制线路),线路成本高并且抗干扰能力差,因此对通讯距离有非常严格的限制。

    历史

    最早的计算机设备之间全部采用串行接口,比如硬盘接口、打印机接口、通讯端口等等。那时候都是分立元件的电路设计,如果采用并行接口,元件的数量和占用的空间将成倍增长。比如一个8bit并行线路的接口元件数量将是串行线路的8倍(你得为每根信号线配置一套接收电路)。这个时期的数据通讯只能是非常简单而低速的。

    但是集成电路技术的出现带来了一个转变,当大量元件可以集成到一个小小的芯片上时,并行通讯变得廉价而方便了。不论是8bit、16bit还是更高位数的并行线路,只需要一个并行接口芯片就可以处理,这比一个处理串行通讯的芯片成本高不到哪里去。与串行通讯相比,并行通讯在同样的工作频率下,通讯速度就可以整倍提高。因此适应了当时计算机设备发展的需要,硬盘、打印机等速度较快的设备开始使用并行通讯,PATA、SCSI、Parallel Port成为最为流行的并行通讯接口,被大众所熟知。不过并行线路固有的一些缺点仍然限制了并行通讯的应用范围,至于超高速通讯和长距离通讯方面,由于线路成本比接口成本要重要得多,因此一直都是串行通讯的应用领域。

    除了并行通讯具有速度优势以外,串行通讯自身也有一个问题。在计算机内部,数据往往都是并行方式传送的,当采用串行方式与外界通讯时必须经过串/并转换处理。在早期集成电路规模较小的时代,串/并转换电路的处理能力十分有限,因此串行通讯的速度无法提高。随着如今集成技术的发展,逻辑电路的集成能力大大提高,甚至超过了IO连接单元的集成水平,从而逐步解决了串/并转换速度的限制。另一方面,现在集成逻辑处理电路的成本也比IO连接单元更便宜,因此串行通讯再次显示出它的优势。如果说集成电路技术一度帮助并行通讯流行起来,那么现在的高度集成水平则帮助串行通讯重返主流应用领域。

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  • 异步串行通讯和同步串行通讯对比 作者:刘洪涛,华清远见嵌入式学院高级讲师,ARM ATC授权培训讲师。 在计算机系统中,CPU和外部通信有两种通信方式:并行通信和串行通信。而按照串行数据的时钟控制方式,串行...

    异步串行通讯和同步串行通讯对比

    作者:刘洪涛,华清远见嵌入式学院高级讲师,ARM ATC授权培训讲师。

    在计算机系统中,CPU和外部通信有两种通信方式:并行通信和串行通信。而按照串行数据的时钟控制方式,串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。

    1、异步串行方式的特点

    所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为:

    ①以字符为单位传送信息。

    ②相邻两字符间的间隔是任意长。

    ③因为一个字符中的比特位长度有限,所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以。

    ④异步方式特点简单的说就是:字符间异步,字符内部各位同步。

    2、异步串行方式的数据格式

    异步串行通信的数据格式如图8-1所示,每个字符(每帧信息)由4个部分组成:

    ①1位起始位,规定为低电0;

    ②5~8位数据位,即要传送的有效信息;

    ③1位奇偶校验位;

    ④1~2位停止位,规定为高电平1。

    图1 异步串行数据格式

    3、同步串行方式的特点

    所谓同步通信,是指数据传送是以数据块(一组字符)为单位,字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为:

    ①以数据块为单位传送信息。

    ②在一个数据块(信息帧)内,字符与字符间无间隔。

    ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多,所以接收时钟与发送进钟严格同步,通常要有同步时钟。

    4、同步串行方式的数据格式

    同步串行通信的数据格式如图8-2所示,每个数据块(信息帧)由3个部分组成:

    ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志;

    ②n个连续传送的数据

    ③2个字节循环冗余校验码(CRC)

    图2 同步串行数据格式

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    串行通讯数据发送时的格式

    Lets' start by understanding what Data communication processors are,

    让我们首先了解什么是数据通信处理器,

    数据通讯处理器 (Data Communication Processor)

    A data communication processor is an I/O processor that distributes and collects data from numerous remote terminals connected through telephone and other communication lines to the computer. It is a specialized I/O processor designed to communicate with data communication networks.

    数据通信处理器是一种I / O处理器,它从通过电话和其他通信线路连接到计算机的众多远程终端分发和收集数据。 它是专门设计用于与数据通信网络进行通信的I / O处理器。

    Such a communication network consists of variety of devices such as printers, display devices, digital sensors etc. serving many users at once. The data communication processor communicates with each terminal through a single pair of wire. It also communicates with CPU and memory in the same manner as any I/O processor does.

    这种通信网络由多种设备组成,例如打印机,显示设备,数字传感器等,这些设备可同时为许多用户提供服务。 数据通信处理器通过单对电线与每个终端进行通信。 它还以与任何I / O处理器相同的方式与CPU和内存进行通信。

    什么是调制解调器? (What is Modem?)

    In a Data Communication Network, the remote terminals are connected to the data communication processor through telephone lines or other wires. Such telephone lines are specially designed for voice communication and computers use them to communicate in digital signals, therefore some conversion is required. These conversions are called modem (modulator-demodulator).

    在数据通信网络中,远程终端通过电话线或其他电线连接到数据通信处理器。 这种电话线是专门为语音通信而设计的,计算机使用它们来以数字信号进行通信,因此需要进行一些转换。 这些转换称为调制解调器(调制器-解调器)。

    A modem converts digital signal into audio tones to be transmitted over telephone lines and also converts audio tones into digital signal for machine use.

    调制解调器将数字信号转换为音频信号,以便通过电话线传输,也将音频信号转换为数字信号,供机器使用。

    传播方式 (Modes Of Transmission)

    Data can be transmitted between 2 points by three different modes:

    可以通过三种不同的模式在2点之间传输数据:

    单面 (Simplex)

    A simplex line carries information in one direction only. In this mode receiver cannot communicate with the sender to indicate the occurrence of errors that means only sender can send data but receiver cannot. For example: Radio and Television Broadcasting.

    单工线仅在一个方向上承载信息。 在此模式下,接收方无法与发送方通信以指示错误的发生,这意味着只有发送方可以发送数据,而接收方不能。 例如:广播电视广播。

    Simplex mode of transmission

    半双工 (Half Duplex)

    In half duplex mode, system is capable of transmitting data in both directions but data can be transmitted in one direction only at a time. A pair of wires is needed for this mode. For example: Walkie - Talkie.

    在半双工模式下,系统能够在两个方向上传输数据,但是一次只能在一个方向上传输数据。 此模式需要一对导线。 例如:对讲机-对讲机。

    Half Duplex mode of transmission

    全双工 (Full Duplex)

    In this mode data can be send and received in both directions simultaneously. In this four wire link is used. For example: Video Calling, Audio calling etc.

    在这种模式下,可以同时在两个方向上发送和接收数据。 在此使用四线链接。 例如:视频通话,音频通话等。

    Full Duplex mode of transmission

    什么是协议? ( What are Protocols?)

    The communication lines, modems and other devices used in any transmission are collectively called a Data Link. The orderly transmission of data in a data link can be accomplished by a protocol.

    任何传输中使用的通信线路,调制解调器和其他设备统称为数据链路 。 数据链路中数据的有序传输可以通过协议来完成。

    A Protocol is a set of rules that are followed by interconnecting devices to ensure that all data is passed correctly without any error.

    协议是互连设备遵循的一组规则,以确保正确传输所有数据而没有任何错误。

    协议类型 (Types of Protocols)

    There are two types of protocols:

    协议有两种类型:

    面向字符的协议 (Character Oriented Protocol)

    It is based on the binary code of character set. The code is mostly used in ASCII. It includes upper case and lower case letters, numerals and variety of special symbols. The characters that control the transmission is called communication control characters.

    它基于字符集的二进制代码。 该代码主要用于ASCII中 。 它包括大写和小写字母,数字和各种特殊符号。 控制传输的字符称为通信控制字符

    面向比特的协议 (Bit Oriented Protocol)

    It does not use characters in its control field and is independent of any code. It allows the transmission of serial bit stream of any length without the implication of character boundaries.

    它在控制字段中不使用字符,并且独立于任何代码。 它允许传输任何长度的串行位流,而无需暗示字符边界。

    翻译自: https://www.studytonight.com/computer-architecture/serial-communication

    串行通讯数据发送时的格式

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