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  • 串行通信概念解析

    2014-12-01 22:23:00
    串行通信是指 使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。 串行通信...

    串行通信是指 使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。

    串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信

    同步通信(时钟同步)

    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。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。
    它们均由同步字符、数据字符和校验字符(CRC)组成。其中同步字符位于帧开头,用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后,个数没有限制,由所需传输的数据块长度来决定;校验字符有1到2个,用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。

    异步通信(时钟异步)

    异步通信中,在异步通信中有两个比较重要的指标:字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送,通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收,这两个时钟源彼此独立,互不同步。
    接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"(即字符帧起始位)时,确定发送端已开始发送数据,每当接收端收到字符帧中的停止位时,就知道一帧字符已经发送完毕。
     
     
     
     
     
    串行通信异步通信协议
     
    1、串行异步通信时的数据格式
    异步方式通信ASYNC(Asynchronous Data Communication),又称起止式异步通信,是计算机通信中最常用的数据信息传输方式。它是以字符为单位进行传输的,字符之间没有固定的时间间隔要求,而每个字符中的各位则以固定的时间传送。收、发双方取得同步的方法是采用在字符格式中设置起始位和停止位。在一个有效字符正式发送前,发送器先发送一个起始位,然后发送有效字符位,在字符结束时再发送一个停止位,起始位至停止位构成一帧。
    串行异步传输时的数据格式:
    ⑴ 起始位:起始位必须是持续一个比特时间的逻辑“0”电平,标志传送一个字符的开始。
     数据位:数据位为5-8位,它紧跟在起始位之后,是被传送字符的有效数据位。传送时先传送字符的低位,后传送字符的高位。数据位究竟是几位,可由硬件或软件来设定。
    ⑶ 奇偶位:奇偶校验位仅占一位,用于进行奇校验或偶校验,也可以不设奇偶位。
    ⑷ 停止位:停止位为1位、1.5位或2位,可有软件设定。它一定是逻辑“1”电平,标志着传送一个字符的结束。
    ⑸ 空闲位:空闲位表示线路处于空闲状态,此时线路上为逻辑“1”电平。空闲位可以没有,此时异步传送的效率为最高。
    2、串行异步通信时的数据接收
    串行异步通信时,接收方不断地检测或监视串行输入线上的电平变化,当检测到有效起始位出现时,便知道接着是有效字符位的到来,并开始接收有效字符,当检测到停止位时,就知道传输的字符结束了。经过一段随机时间间隔之后,又进行下一个字符的传送过程。 通常接收端的采样时钟周期要比传输字符的位周期短,常用的采样时钟频率为位频率的16倍,采取这种措施是为了提高抗干扰能力,参看图8.19所示。从图中可知,传输字符的位周期Td等于采样时钟周期Tc的16倍。接收器的采样时钟的每个上升沿对输入信号进行采样,检验接收数据线上的低电平是否保持8或9个连续的时钟周期,以确定传输线上的低电平是否是真的起始位。这样就可以避免噪声干扰引起的误操作,从而删除假的起始位。相当精确地确定起始位的中间点,从而提供一个时间基准,从这个基准开始,每隔16个Tc对其余数据位采样,以确保传输数据的正确性。
     
    串行通信按硬件接口标准又可以分为EIA-232、EIA-422和EIA-485,也就是以前所称的RS-232、RS-422和RS-485。
    另外:
    USB是英文 Universal Serial Bus 的缩写,翻译成中文的含义是“通用串行总线”。从技术上看,USB是一种串行总线系统,它的最大特性是支持即插即用热插拔功能。
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  • 通信的基本概念 按照信息的传递方向,通信分为:单工、半双工、全双工三种 单工:一端发送,一端接收 半双工:通信双方都可以发送与接收...串行通信:数据排队接收/发送,占用线路少,远距离传输有成本优势   同...
    通信的基本概念

    按照信息的传递方向,通信分为:单工、半双工、全双工三种
    在这里插入图片描述

    • 单工:一端发送,一端接收
    • 半双工:通信双方都可以发送与接收,但同一时刻,数据传递方向是单一的
    • 全双工:通信双方都可以发送与接收,可以同时进行发送与接收

    并行通信和串行通信

    在这里插入图片描述

    • 并行通信:多个二进制位同时发送/同时接收,传输速度快,适合近距离传输
    • 串行通信:数据排队接收/发送,占用线路少,远距离传输有成本优势

    同步通信和异步通信

    串行异步通信:根据通信双方各自的时钟基准,按照约定好的速率传输串行数据,实际上若通信双方的时钟基准有偏差,就有可能产生错误
    串行同步通信:通信双方按照同一个时钟信号为基准,根据时钟信号传输串行数据。串行同步通信可靠性大大提高


    51单片机支持全双工异步的通讯方式

    • 未传送时线路处于空闲状态,空闲电路约定为高电平"1"
    • 传送时每一个字符前加一个低电平的起始位,然后是8位数据,低位在前,高位在后,最后是高电平表示的停止位,格式如图
      在这里插入图片描述
    • 一次只传送一个字符,一次传送位数较少,对发送时钟和接收时钟的要求相对不高,线路简单,但传送速度较慢

    串行通信电平标准及硬件接口协议

    在这里插入图片描述


    2019/3/3

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  • 串行通信 相关概念

    2010-07-17 15:43:38
    毕业设计时容易用到的串行通信概念文档下载
  • 串行通信与并行通信概念

    千次阅读 2011-04-07 20:59:00
    1.串行通信 串行通信是指计算机与I/O设备之间数据传输的各位是按顺序依次一位接一位进行传送。通常数据在一根数据线或一对差分线上传输。 2.并行通信 并行通信是指计算机与I/O口设备间通过多条传输线交换数据,...

     1.串行通信
     串行通信是指计算机与I/O设备之间数据传输的各位是按顺序依次一位接一位进行传送。通常数据在一根数据线或一对差分线上传输。
     2.并行通信
     并行通信是指计算机与I/O口设备间通过多条传输线交换数据,数据的各位同时进行传送。

     串行通信的传输速度慢,但使用的传输设备成本低,可利用现有的通信手段和通信设备,适合于计算机的远程通信;并行通信的速度快,但使用的传输设备成本高,适合于近距离的数据传输,

    异步串行通信与同步串行通信:
     1.异步串行通信
     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,位与位之间传送基本同步,其特点如下:
     (1):以字符为单位传送信息。
     (2):相邻两字符音质间隔是任意长。 
     (3):因为一个字符中的比特位长度有限,所以需要接收时钟和发送时钟只要相同就可以。
     (4):异步方式特点简单地说就是字符间同步,字符内异步
     2.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以下几点。
     (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时钟严格同步,通常要有同步时钟。

    下面重点讲讲异步串行通信方式
     (1):1位起始位,规定为低电平0。 
     (2):5-8位数据位,即要传送的有效信息。
     (3):1位奇偶校验位。
     (4):1-2位停止位,规定为高电平1。
     

     RS-232C电气特性

     在TXD和RXD引脚上电平定义:
     逻辑 1 = -3V ~ -15V 
     逻辑 0 = 3V ~ 15V

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  • 计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换 通信有并行通信和串行通信两种方式。 并行通信通常是将数据字节的...串行通信的基本概念: 1.异步通信: 指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据

    计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换
    通信有并行通信和串行通信两种方式。

    并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送。
    并行通信控制简单、传输速度快;由于传输线较多,长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。

    串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。
    串行通信的特点:传输线少,长距离传送时成本低,且可以利用电话网等现成的设备,但数据的传送控制比并行通信复杂。

    串行通信的基本概念:
    1.异步通信:
    指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。为了使双方的收发协调,要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。
    异步通信是以字符为单位进行传输,字符与字符之间的间隙是任意的,但每个字符中的各位是以固定的时间传送的,即字符之间不一定有“位间隔”的整数倍关系,但同一字符内的各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍。
    异步通信的数据格式:

    特点:不要求收发双方时钟的严格一致,实现容易,设备开销较小,但每个字符要附加2~3位用于起止位,各帧之间还有间隔,因此传输效率不高。
    2.同步通信:
    同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制,使双方达到完全同步。此时,传输数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍,同时传送的字符间不留间隙,即保持位同步关系,也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现。

    面向字符的同步格式:

    二、串行通信的传输方向
    1、单工
    单工是指数据传输仅能沿一个方向,不能实现反向传输。
    2、半双工
    半双工是指数据传输可以沿两个方向,但需要分时进行
    3、全双工
    全双工是指数据可以同时进行双向传输

    三、信号的调制与解调
    利用调制器把数字信号转换成模拟信号,然后送到通信线路上去,再由解调器把从通信线路上收到的模拟信号转换成数字信号。由于通信是双向的,调制器和解调器合并在一个装置中,这就是调制解调器MODEM。

    四、错误校验
    1、奇偶校验
    数据位尾随的一位位奇偶校验位,奇校验时数据中1的个数和校验位1的个数之和应为奇数。
    偶校验时应为偶数。接收字符时对1的个数进行校验,若发现不一致,则说明传输数据过程中出现了差错。
    2、代码和校验
    发送方将所发数据块求和(或各字节异或),产生一个字节的校验字符(校验和)附加到数据块末尾,接收方接收数据同时对数据块(除校验字节外)求和(或产生异或),将所得的结果与发送方的校验和进行比较,若相符则无差错,否则认为传送过程中出现了差错。
    3、循环冗余校验
    这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的循环校验,常用对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验等。这种校验方法纠错能力强,广泛应用于同步通信中。
    五、
    波特率:这是一个衡量符号传输速率的参数。
    数据位:是衡量通信中实际数据位的参数。
    停止位:用于表示单个包的最后一位。
    奇偶校验位:在串口通行中一种简单的检错方式。

    六、串行通信接口标准
    RS-232
    定义了数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DCE)之间的物理接口标准

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  • 串行通信的基本概念

    千次阅读 2011-04-22 10:30:00
    一、串行通信的特点 二、串行通信的一些基本概念和常用术语
  • 计算机的通信(数据交换)方式主要是分为:串行通信与并行通信 串行通信 概念:计算机与I/O设备之间数据传输的各位是按顺序依次一位接一位进行传送。通常数据在一根数据线或一对差分线上传输。 特点:传输速度慢,...
  • 对异步串行通信和同步串行通信进行了概念上的比较,对理解不同通信方式有一定帮助
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