深入了解数据通信基本概念

1.并行通信与串行通信

数据通信主要有并行通信和串行通信两种方式。

并行通信是以字节或字为单位的数据传输方式，并行通信的传输速度快，但是数据有多少位就需要多少根传输线，所以在位数多、传输距离远时，通信线路复杂、成本高。它一般用于近距离的数据传送。并行通信一般用于PLC的内部，如PLC内部元器件之间、PLC主机与扩展模块之间或近距离智能模块之间的数据通信。

串行通信是以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式，每次只传输一位，串行通信需要的信号线少，最少的只需要两三根线，适用于距离较远的场合，但传输速度较慢。它多用于传输距离长、低速度的场合。计算机和PLC都备有通用的串行通信接口，工业控制中一般使用串行通信方式。串行通信多用于PLC与计算机之间、多台PLC之间的数据通信。

在串行通信中，传输速率常用比特率（每秒传送的二进制位数）来表示，其单位是bit/s。传输速率是评价通信速度的重要指标，常用的标准传输速率有300bit/s、600bit/s、1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s和19200bit/s等。不同的串行通信的传输速率差别极大，有的只有数百bit/s，有的可达100Mbit/s。

2.单工通信与双工通信

串行通信按信息在设备间的传送方向又分为单工、双工两种方式。

单工通信方式只能沿单一方向发送或接收数据。双工通信方式的信息可沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据，也可以接收数据。

双工通信方式又分为全双工和半双工两种方式。数据的发送和接收分别由两根或两组不同的数据线传送，通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息，这种传送方式称为全双工方式；用同一根线或同一组线接收和发送数据，通信的双方在同一时刻只能发送数据或接收数据，这种传送方式称为半双工方式。在PLC通信中常采用半双工和全双工通信。(www.xing528.com)

3.异步通信与同步通信

目前，串行通信主要有两种类型：异步通信和同步通信。

在串行通信中，通信的传输速率与时钟脉冲有关，接收方和发送方的传输速率应相同，但是实际的发送速率与接收速率之间总是有一些微小的差别，如果不采取一定的措施，在连续传送大量的信息时，将会因积累误差造成错位，使接收方收到错误的信息。为了解决这一问题，需要使发送和接收同步。按同步方式的不同，可将串行通信分为异步通信和同步通信。

异步通信发送的数据字符由一个起始位、7～8个数据位、1个奇偶校验位（可以没有）和停止位（1位、1.5位或2位）组成。通信双方需要对所采用的信息格式和数据的传输速率做相同的约定。接收方检测到停止位和起始位之间的下降沿后，将它作为接收的起始点，在每一位的中点接收信息。由于一个字符中包含的位数不多，即使发送方和接收方的收发频率略有不同，也不会因两台机器之间时钟周期的误差积累而导致错位。异步通信的传输效率较低，一般用于低速通信，PLC一般使用异步通信。

同步通信以字节为单位（一个字节由8位二进制数组成），每次传送1～2个同步字符、若干个数据字节和校验字符。同步字符起联络作用，用它来通知接收方开始接收数据。在同步通信中，发送方和接收方要保持完全的同步，这意味着发送方和接收方应使用同一时钟脉冲。在近距离通信时，可以在传输线中设置一根时钟信号线；在远距离通信时，可以在数据流中提取出同步信号，使接收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。由于同步通信方式不需要在每个数据字符中加起始位、停止位和奇偶校验位，只需要在数据块（往往很长）之前加一两个同步字符，所以传输效率高，但是对硬件的要求较高，一般用于高速通信。

4.基带传输与频带传输

基带传输是按照数字信号原有的波形（以脉冲形式）在信道上直接传输的，它要求信道具有较宽的通频带。基带传输不需要调制解调，设备花费少，适用于较小范围的数据传输。频带传输是一种采用调制解调技术的传输形式：发送端采用调制手段，对数字信号进行某种变换，将代表数据的二进制“1”和“0”变换成具有一定频带范围的模拟信号，以适应在模拟信道上的传输；接收端通过解调手段进行相反变换，把模拟的调制信号复原为“1”或“0”。常用的调制方法有频率调制、振幅调制和相位调制。具有调制、解调功能的装置称为调制解调器，即MODEM。频带传输较复杂，传送距离较远，若通过市话系统配备调制解调器，则传送距离可不受限制。

PLC通信中，基带传输和频带传输两种传输方式都有采用，但多采用基带传输方式。