数据通信时，按照同时传送数据的位数，可以分为并行通信和串行通信；按照数据传输时的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式；按数据传送的方向，可以分为单工方式、半双工方式和全双工方式三种。
图8-2 并行通信示意
1.并行通信和串行通信
（1）并行通信-并行通信方式是指传送数据的每一位同时发送或接收，如图8-2所示。图8-2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，因此传送数据的速度很快。若数据位数较多，传送距离较远，那么必然导致电路复杂，成本高。所以，并行通信不适合远距离传输。PC或PLC的各种内部总线都是以并行方式传输数据的。
（2）串行通信-串行通信是指传送的数据一位一位地按顺序传送，传送数据时，只需要1～2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。串行通信的通信（或传输）速率用每秒传输的数据位数来表示，称为波特率（bit/s）。常用的标准通信速率有300bit/s、600bit/s、1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s、19200bit/s等，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与现场设备的通信、远程I/O的通信、开放式现场总路线（CC-Link）的通信均采用串行通信方式。
2.同步通信和异步通信
（1）同步通信-在串行同步通信中，所有设备共用一个时钟，这个时钟可以由参与通信的设备中的一台产生，也可以由外部时钟信号源统一提供，所有传输的数据位都与这个时钟信号同步。同步通信时，在每个数据块的开始处加入一个同步字符来控制同步，接着是n个字符的数据块，字符之间不允许有空隙，每个字节前后也不需加起始位、校验位和停止位等标志。发送端发送时，首先对欲发送的原始数据进行编码，形成编码数据后再向外发送；接收端经过解码，便可以得到原始数据。
（2）异步通信-串行异步通信有严格的数据格式和时序关系，以字符为单位发送数据，每个字符都有起始位和停止位作为字符的开始标志和结束标志，在空闲状态时，电路呈现出高电平（1）状态，因此也称其为起止式通信。图83给出了串行异步通信的数据格式。通信时，首先发送起始位，接收端接收到起始位时开始接收，其后的数据传输都以起始位作为同步时序的基准信号。起始位以“0”表示，紧跟其后的是数据位（数据位可以为7位或8位），接着就是奇偶校验位（可有可无），最后是停止位（以“1”表示，位数可以是1位或2位），停止位后可以加空闲位（以“1”表示，位数不限，其作用是等待下一个字符的传输）。以这种特定的方式，发送设备一组一组地发送数据，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。这种通信方式，每传一个字节都要加入起始位、校验位和停止位，传送效率低，主要用于中、低速数据通信。
图8-3 串行异步通信格式
1）起始位：在通信线上没有数据被传送时处于高电平1状态，当发送设备要发送一个字符数据时，首先发出一个低电平0信号，这个低电平就是起始位。起始位通过通信线传向接收设备，接收设备检测到这个低电平后，就开始准备接受数据位信号。起始位所起的作用就是设备同步，通信双方必须在传送数据位前协调同步。
2）数据位：当接收设备收到起始位后，紧接着就会收到数据位。数据位的位数可以是5、6、7或8，但通常采用7位或8位数据传输。这些数据位接收到移位寄存器中，构成传送数据字符。在字符数据传输过程中，数据位从最低有效位开始发送，依此顺序在接收设备中被转换为并行数据。不同系列的PLC采用不同的位数据。(www.xing528.com)
3）奇偶校验位：数据位发送完之后，可以发送奇偶校验位。奇偶校验用于有限差错检测，通信双方约定一致的奇偶校验方式。如果选择偶校验，那么组成数据位的高电平1的个数必须是偶数；如果选择奇校验，那么高电平1的个数必须是奇数。奇偶校验电路通常集成在通信控制器芯片中。
串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错，例如，传输字符E所对应的ASCⅡ码为45H，用二进制表示，其各位为01000101。由于干扰，可能使某个0变为1或某个1变为0，这种情况称为出现了误码；把如何发现传输中的错误，叫检错；发现错误后，如何消除错误，叫纠错。最简单的检错方法就是奇偶校验，即在传送字符的各位之外，再传送1位奇偶校验位，可采用奇校验或偶校验。
4）奇校验：所有传送的数据（含字符的各数位）中，1的个数为奇数，如在8位数据01100101中，1的个数为偶数，我们加一个1变为奇数，所以校验位为1。在8位数据01100001中，1的个数为奇数，我们加一个0仍为奇数，所以校验位为0。
5）偶校验：所有传送的数据（含字符的各数位）中，1的个数为偶数，如在8位数据01100101中，1的个数为偶数，我们加一个0仍为偶数，所以校验位为0。在8位数据01100001中，1的个数为奇数，我们加一个1变为偶数，所以校验位为1。
采用奇偶校验时，一位误码能检出，而两位及两位以上误码则不能检出，同时，它不能纠错，在发现错误后，只能要求重发。但由于其实现简单，仍得到了广泛使用。
6）停止位：在奇偶位或数据位（当无奇偶校验时）之后发送的是停止位。停止位是一个字符数据的结束标志，可以是一位或两位的高电平。接收设备收到停止位之后，通信线便又恢复高电平1状态，直到下一个字符数据的起始位到来。通常PLC采用一位停止位。
例如，传送一个ASCⅡ字符（如0111001共7位），若选用两位停止位，那么传送这个七位的ASCⅡ字符就需要11位，其中起始位一位，校验位一位，停止位两位，其格式如图8-4所示。
图8-4 七位ASCⅡ字符的传送格式
异步通信就是按照上述约定好的固定格式，一帧一帧地传送，因此采用异步通信的方式硬件结构简单，但是传送每一个字节都要加起始位、停止位，因而传送效率低，主要用于中、低速的通信。
7）波特率：即在异步数据通信中单位时间内传送二进制数的位数。假如数据通信的格式是7位字符，加上一个奇校验位、一个起始位以及一个停止位，共10个数据位，而数据通信的速率是1920字符/s，则传输的波特率为：10×1920字符/s=19200bit/s，每一位的传送时间（即为波特率的倒数）：Td=1/19200bit/s≈0.052ms。所以，要想通信双方能够正常收发数据，则必须有一致的数据收发规定。
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