前言:所有的數(shù)字通信方法包含的基本概論都是:數(shù)據(jù)以二進(jìn)制數(shù)值形式采用串行(數(shù)據(jù)按位傳輸)或并行(數(shù)據(jù)按組傳輸)方式傳遞。盡管通信技術(shù)日新月異,但是這些基本概論適用于任何形式的數(shù)字通信。
一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流可以通過導(dǎo)線傳輸,也可以以無線電波的形式傳輸。在信號(hào)接收端,無線電信號(hào)被轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)據(jù)流的形式。并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)需要發(fā)生器和接收器對(duì)彼此的功能進(jìn)行解/譯碼,而且并行數(shù)據(jù)能在發(fā)送器一端轉(zhuǎn)換為串行形式,在接收器一端又轉(zhuǎn)換回并行數(shù)據(jù)。
什么是串行與并行?
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信接口可以分為兩大類:串行接口和并行接口。串行數(shù)據(jù)是把一個(gè)數(shù)值(如1字節(jié),即8bit)進(jìn)行單通道(如一根導(dǎo)線)傳輸,每次傳輸1bit。在接收端,每個(gè)比特都被讀出并重新組合為1個(gè)字節(jié)。
串行數(shù)據(jù)傳輸
上圖所示的同步串行接口,這表明數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收是由從發(fā)送器到接收器的一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)協(xié)調(diào)的。豎直虛線表明接收器檢測(cè)輸入信號(hào)高(1)/低電平(0)的時(shí)間點(diǎn),它可能位于每個(gè)時(shí)鐘脈沖的起始(上升沿)或結(jié)束(下降沿)。上圖中,檢測(cè)點(diǎn)在時(shí)鐘脈沖的上升沿。注:異步數(shù)據(jù)傳輸方式,它不需要時(shí)鐘。
而并行數(shù)據(jù)傳輸,可以將一個(gè)完整的字節(jié)(單詞或更大的數(shù)據(jù))一下子從發(fā)送器傳輸?shù)搅私邮掌?。如你所料,并行接口比串行接口快得多,因?yàn)椴⑿?串行和串行-并行的解/譯碼步驟被省略了。而并行傳輸?shù)娜秉c(diǎn)是:他需要足夠數(shù)量的傳輸線(導(dǎo)線)來傳輸單獨(dú)的數(shù)字。
并行數(shù)據(jù)傳輸
對(duì)于并行數(shù)據(jù)傳輸,只設(shè)置一個(gè)控制脈沖(上圖稱為:數(shù)據(jù)選通)是絕對(duì)必要的。當(dāng)接收器檢測(cè)到要讀入(數(shù)字信號(hào)中稱為鎖存)的脈沖時(shí),并行數(shù)據(jù)就排成一列進(jìn)入數(shù)據(jù)寄存器。注:上圖中垂直的虛線代表數(shù)據(jù)被檢測(cè)到并載入到接收器寄存器的時(shí)間。
什么是同步與異步?
同步和異步這兩術(shù)語(yǔ)指的是傳送的數(shù)據(jù)在發(fā)送器和接收器之間的傳遞方式。同步傳輸依靠時(shí)鐘信號(hào)或傳送脈沖協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間,而異步傳輸不需要這些參量。
同步:同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式,一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同,通常含有若干個(gè)數(shù)據(jù)字符。
采用同步通信時(shí),將許多字符組成一個(gè)信息組,這樣,字符可以一個(gè)接一個(gè)地傳輸,但是,在每組信息(通常稱為幀)的開始要加上同步字符,在沒有信息要傳輸時(shí),要填上空字符,因?yàn)橥絺鬏敳辉试S有間隙。在同步傳輸過程中,一個(gè)字符可以對(duì)應(yīng)5~8位。當(dāng)然,對(duì)同一個(gè)傳輸過程,所有字符對(duì)應(yīng)同樣的數(shù)位,比如說n位。這樣,傳輸時(shí),按每n位劃分為一個(gè)時(shí)間片,發(fā)送端在一個(gè)時(shí)間片中發(fā)送一個(gè)字符,接收端則在一個(gè)時(shí)間片中接收一個(gè)字符。
同步傳輸時(shí),一個(gè)信息幀中包含許多字符,每個(gè)信息幀用同步字符作為開始,一般將同步字符和空字符用同一個(gè)代碼。在整個(gè)系統(tǒng)中,由一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘控制發(fā)送端的發(fā)送和空字符用同一個(gè)代碼。接收端當(dāng)然是應(yīng)該能識(shí)別同步字符的,當(dāng)檢測(cè)到有一串?dāng)?shù)位和同步字符相匹配時(shí),就認(rèn)為開始一個(gè)信息幀,于是,把此后的數(shù)位作為實(shí)際傳輸信息來處理。
異步:異步通信是一種很常用的通信方式。異步通信在發(fā)送字符時(shí),所發(fā)送的字符之間的時(shí)間間隔可以是任意的。當(dāng)然,接收端必須時(shí)刻做好接收的準(zhǔn)備。發(fā)送端可以在任意時(shí)刻開始發(fā)送字符,因此必須在每一個(gè)字符的開始和結(jié)束的地方加上標(biāo)志,即加上開始位和停止位,以便使接收端能夠正確地將每一個(gè)字符接收下來。異步通信的好處是通信設(shè)備簡(jiǎn)單、便宜,但傳輸效率較低(因?yàn)殚_始位和停止位的開銷所占比例較大)。
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