数据通信有两种基本方式:并行通信方式和串行通信方式。
1.并行通信方式
并行通信方式是指传送数据的每一位同时发送或接收。并行通信示意如图6-2所示,表示8位二进制数同时从A设备传送到B设备。在并行通信中,并行传送的数据有多少位,传输线就有多少根,因此数据的速度很快。若数据的位数较多,传送距离较远,那么必然导致线路复杂,成本高。所以,并行通信不适合距离传送。
图6-2 并行通信示意
2.串行通信方式
串行通信方式是指传送的数据一位一位地顺序传送,如图6-3所示。传送数据时只需要1或2根传输线分时传送即可,与数据位数无关。串行通信虽然慢一点,但特别适合多位数据长距离通信。目前,串行通信的传输速率每秒可达兆字节的数量级。PC与PLC的通信,PLC与现场设备、远程I/O的通信,开放式现场总线(CC-Link)的通信均采用的是串行通信方式。
图6-3 串行通信示意
a)发送数据 b)接收数据
(1)数据通信的方式
在串行数据通信中,按数据传送的方向可将通信分为单工、半双工和全双工三种方式,如图6-4所示。(www.xing528.com)
图6-4 数据通信方式示意
a)单工通信 b)半双工通信 c)全双工通信
单工通信是指信息的传递始终保持一个固定的方向,不能进行反方向传送,线路上任一时刻总是一个方向的数据在传送。半双工是在两个通信设备中同一时刻只能有一个设备发送数据,而另一个设备接收数据,没有限制哪个设备处于发送或接收状态,但两个设备不能同时发送或接收信息。全双工是指两个通信设备可以同时发送和接收信息,线路上任一时刻可有两个方向的数据在流动。
(2)异步通信方式
在串行通信方式中,为了保证发送数据和接收数据的一致性,又采用了两种通信技术,即同步通信和异步通信技术。异步通信是指将被传送的数据编码成一串脉冲,按照定位数(通常是按一个字节,8位二进制数)分组,在每组数据的开始处的开始位加“0”标记,在末尾处加校验位“1”和停止位“1”标记。以这种特定的方式,一组一组发送数据,接收设备将一组一组地接收,在开始位和停止位的控制下,保证数据传送不会出错。串行异步通信方式示意如图6-5所示。
这种通信方式,每传一个字节都要加入开始位、校验位和停止位,传送效率低。这种方式主要用于中、低速数据通信。
(3)同步通信方式
同步通信方式与异步通信方式的不同之处在于它以数据块为单位。在每个数据块的开始处加入一个同步字符来控制同步,而在数据块中的每个字节前后不需加开始位、校验位和停止位标记,因而克服了异步传送效率低的缺点。同步传送所需要的软、硬件价格较贵,所以通常只在数据传送速率超过20000bit/s的系统中才使用。PLC的通信方式常使用半双工或全双工异步串行通信方式。
图6-5 串行异步通信方式示意
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