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  • 总线的半同步通信

    千次阅读 2011-11-07 08:08:42
    总线的半同步通信  半同步通信集同步与异步通信之优点,既保留了同步通信的基本特点,如所有的地址、命令、数据信号的发出时间,都严格参照系统时钟的某个前沿开始,而接收方都采用系统时钟后沿时刻来进行判断识别...

    总线半同步通信

               半同步通信集同步与异步通信之优点,既保留了同步通信的基本特点,如所有的地址、命令、数据信号的发出时间,都严格参照系统时钟的某个前沿开始,而接收方都采用系统时钟后沿时刻来进行判断识别。同时又像异步通信那样,允许不同速度的模块和谐地工作。为此增设了一条“等待”( )响应信号线。

               以读命令为例,在同步通信中,主模块在T1发出地址,T2发出命令,T3传输数据,T4结束传输。倘若从模块工作速度较慢,无法在T3时刻提供数据,则必须在T3之前通知主模块,使其进入等待状态,此刻,从模块置 为低电平有效。主模块在T3测得“等待”有效,则不立即从数据线上取数,这样一个时钟周期、一个时钟周期地等待,直到主模块测得 为高电平即等待无效时,主模块即把此刻的下一周期当作正常周期T3,即时获取数据,T4结束传输。

      半同步通信时序可为:
      T1 主模块发地址;
      T2 主模块发命令;
      Tw 当 为低电平有效时,进入等待,其间隔与T统一࿱
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  • 半同步通信:同步,异步相结合,插入等待周期 分离式通信:传送周期划分为功能独立的子周期。 二、总线的通信方式三种的共同点(同步通信,异步通信,半同步通信) 对于一个总线周期,以读为例。 主模块发出命令需要...

    一、总线的通信方式四种的区别

    同步通信:发送时钟信号来同步数据传送
    异步通信:没有时钟信号,采用握手信号来同步
    半同步通信:同步,异步相结合,插入等待周期
    分离式通信:传送周期划分为功能独立的子周期。

    二、总线的通信方式三种的共同点(同步通信,异步通信,半同步通信)

    对于一个总线周期,以读为例。
    主模块发出命令需要占用总线
    从模块准备数据不需要占用总线
    从模块发出数据占用总线

    三、同步通信方式下读操作过程

    同步方式下读操作过程
    在同步方式下,读操作过程:
    在第一个时钟周期的上升沿,CPU发出地址。在到第二个时钟周期的上升沿,CPU发出读命令。在到第三个时钟周期的上升沿,内存会内部寻址,把存储单元中的数据送往数据总线。CPU对内存的工作速度心知肚明,就等,经过一个时钟周期,CPU就在数据总线上采样,取走数据,内存要在数据总线撤销数据信号,CPU要在控制总线撤销读信号。要确保数据在传送过程无误,地址信息要在地址总线多保持一个周期,最终才会在地址总线上撤销地址信息,这样就经过一个完整的第四个时钟周期。

    四、同步通信方式下写操作过程

    同步方式下写操作过程
    在同步方式下,写操作过程:
    在T1的上升沿,CPU发出地址信息,在到T1的下降沿,CPU发送数据到数据总线,再到T2的上升沿,CPU发出写命令信号,这时内存就知道CPU要将一个数据写入内存,于是就从地址总线取走要写入的地址信息,从数据总线取走数据,将数据写到指定的存储单元中。这个过程持续了相当长的过程,经历T2,T3这两个时钟周期,写完后,CPU撤销数据总线的数据信息,及控制总线的写信号。为了确保数据能完整写入内存,地址信息要在地址总线多保持一个时钟周期。最终撤销在地址总线的地址信息。

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  • 同步通信和异步通信

    万次阅读 2018-09-02 09:53:14
    同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。 同步通信效率高;...

    首先是两者的不同

    • 同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
    • 同步通信效率高;异步通信效率较低。
    • 同步通信较复杂,双方时钟的允许误差较小;异步通信简单,双方时钟可允许一定误差。
    • 同步通信可用于点对多点;异步通信只适用于点对点。

    异步通信

    异步通信中的接收方并不知道数据什么时候会到达,收发双方可以有各自自己的时钟。发送方发送的时间间隔可以不均,接收方是在数据的起始位和停止位的帮助下实现信息同步的。这种传输通常是很小的分组,比如一个字符为一组,为这个组配备起始位和结束位。所以这种传输方式的效率是比较低的,毕竟额外加入了很多的辅助位作为负载,常用在低速的传输中。

    以RS232协议规定为例,异步通信一个字符一个字符地传输,每个字符一位一位地传输,并且传输一个字符时,总是以“起始位”开始(低电平,逻辑值0),以“停止位”结束,字符之间没有固定的时间间隔要求。字符数据本身由5~8位数据位组成,接着字符后面是一位校验位(也可以没有校验位),最后是一位或一位半或二位停止位,停止位后面是不定长的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平(逻辑值1),这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿,

    举个例子,我们的键盘按下一个按键,发出一个字符信号,异步传输机制就会为它加上前后的辅助同步信息,帮助接收方识别到我们按下了哪一个按键。因为我们敲击键盘的节奏不固定,所以异步是一种很适合的方式

    同步通信

    同步通信中双方使用频率一致的时钟 ,它的分组相比异步则大得多,称为一个数据帧,通过独特的bit串作为启停标识。发送方要以固定的节奏去发送数据,而接收方要时刻做好接收数据的准备,识别到前导码后马上要开始接收数据了。同步这种方式中因为分组很大,很长一段数据才会有额外的辅助位负载,所以效率更高,更加适合对速度要求高的传输,当然这种通信对时序的要求也更高。
    同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息,由同步字符、数据字符和校验字符(CRC)组成。

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  • 异步通信和同步通信

    千次阅读 2014-01-19 11:11:30
    同步通信 编辑 同步通信是一种比特同步通信技术,要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号,只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符,使发收双方建立同步,此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。 相...
     
    

    同步通信

    同步通信是一种比特同步通信技术,要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号,只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符,使发收双方建立同步,此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。
    相对于同步通信,异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大)。

    没有数据发送时,传输线处于MARK状态。为了表示数据传输的开始,发送方先发送一个或两个特殊字符,该字符称为同步字符。当发送方和接收方达到同步后,就可以一个字符接一个字符地发送一大块数据,而不再需要用起始位和停止位了,这样可以明显地提高数据的传输速率。采用同步方式传送数据时,在发送过程中,收发双方还必须用一个时钟进行协调,用于确定串行传输中每一位的位置。接收数据时,接收方可利用同步字符使内部时钟与发送方保持同步,然后将同步字符后面的数据逐位移入,并转换成并行格式,供CPU读取,直至收到结束符为止。

    常用的芯片有8251、8274、mc6850以及支持FREESCALE的POWERPC核的CPU。同步通信实现的硬件和软件成本较高,也是同步通信未广泛应用的原因之一。

    变电站时钟同步通信技术是基于IEEE1588标准中的PTP精确时钟同步协议来进行的。
    异步通信
        异步通信是一种很常用的通信方式。相对于同步通信,异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时隙可以是任意的,当然,接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。内部处理器在完成了相应的操作后,通过一个回调的机制,以便通知发送端发送的字符已经得到了回复。异步通信在有限信道中传输效率高,缺点是设备复杂、信道利用率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大),但随着光网络的发展,这些已不是根本问题。
           异步通信也可以是以帧作为发送单位。接收端必须随时做好接收帧的准备。这时,帧的首部必须设有一些特殊的比特组合,使得接收端能够找出一帧的开始。这也称为帧定界。帧定界还包含确定帧的结束位置。这有两种方法。一种是在帧的尾部设有某种特殊的比特组合来标志帧的结束。或者在帧首部中设有帧长度的字段。需要注意的是,在异步发送帧时,并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去,而是说,发送端可以在任意时间发送一个帧,而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的。在一帧中的所有比特是连续发送的。发送端不需要在发送一帧之前和接收端进行协调(不需要先进行比特同步)。

          异步通信与同步通信
          异步通信与同步通信的特点
           MQ 在支持同步通讯的同时,提供了基于消息队列存储 - 转发机制的异步通讯模式,应用程序只需将消息交给 MQ,就由 MQ 负责将消息安全、可靠地发送出去,不再需要应用和人工的干预,真正实现了数据传输自动化,这一特点能够使应用程序独立于通信对方和网络的可用性。与我们常见的同步通信相比,异步通信模式有以下特点:
           通信的达成只依赖于发送方和消息中间件,接收方以及网络的意外情况不造成影响。
          因为不必实现同步握手,异步通信通常效率更高。
          因为不必等待响应,异步通信倾向于实现更短的交易处理,节省系统资源占用。
          异步通信有利于提高系统并发度,提高系统吞吐能力。
          异步通信有利于实现松散耦合的系统结构。
           与异步通信相比,同步通信想法更为简单而且更容易实现――发起方在系统中等待直到对方响应,这样可以避免复杂的发送 / 确认 / 重传机制的设计,但同时也造成了低效率和对资源占用大的缺点,同步通信目前是一种常见的廉价通信实现方式。
           需要说明的是这里谈论的同步 / 异步是底层消息传输的模式,与其最终提供的服务模式无关:同步业务服务可以通过同步通信实现,也可以通过异步通信实现。比如我们常见的电话业务,一般我们都认为是一种同步的服务,但电信公司实际实施时,如果是通过交换机,在通话双方之间建立一个电路连接,那就是一种同步通信实现;如果电信公司采用的是 IP 电话,通过网络把声音打成若干数据包在 Internet 上发送,在收话方没有感觉到的时间内再按顺序组合把语音还原出来,那就是使用的异步底层通信实现。我们进行应用方案设计时要充分意识到两种通信模式的特点,考虑各种选择的可能性和优劣。
          异步通信实现同步应用设计
          由于同步 / 异步通信有各自的特点,所以通过异步通信来实现同步应用时,有一些特殊的方法需要考虑。异步通信基础上实现同步应用,是通过若干异步消息分段实现的,以最简单的双方模式为例,A 发送给 B 一个异步消息,B 接收后完成特定处理,再返回给 B 一个异步消息,如果这个处理过程足够快,就能够实现一个请求 / 应答模式的同步应用。这种模式下,应用中 UOW 的范围,和同步应用下是有很大不同的,应用设计中要充分考虑到这种区别。
           在同步模式下,在 A 和 B 的所有操作都可以放在一个 UOW 中,通过两阶段提交协议实现数据一致;在异步模式,应用会分成几个 UOW,第一个是应用程序在本地队列管理器中的操作,第二个是两个队列管理器间的数据传输,这个 UOW 是系统完成的,对于应用是透明的,第三个 UOW 是远程应用在远程队列管理器中的操作。应用设计时要充分意识到这些区别。
            由于交易一致性控制,一个 MQ 应用中在队列中进行的改变,只在它 COMMIT 后,其他应用程序才能看到,所以在进行请求 / 应答模式的 MQ 应用程序中,请求程序发送请求消息后,要在适当的位置下 COMMIT,完成这个 UOW,然后在到应答队列里去等待对方完成 UOW 后的返回。应答程序也要与请求程序类似,也要合理地控制 UOW 的范围,使得返回消息能够恰当地被请求程序得到。
            在使用 MQ 进行要求同步通讯的程序设计时,会碰到原来可能会做单一 UOW 的应用,在 MQ 下的异步应用设计下要划分成若干个 UOW,这就涉及到如何在多 UOW 下保证数据整体的一致性。这种需求,一般可以通过合理的冲正设计来实现。



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