通信基本概念|单片机应用技术

1.串行通信与并行通信

计算机与外界的信息交换（数据传输）称为通信。通信有两种基本方式，并行通信与串行通信，分别如图7.1（a）、7.1（b）所示。

图7.1　串行通信与并行通信

在并行通信中，信息传输线的根数与传送的数据位数相等，数据所有位的传输同时进行，其通信速度快，但通信线路复杂、成本高，当通信距离较远、位数多时更是如此。因此并行通信适合于近距离通信。

串行通信的数据传输是在单根数据线上逐位顺序传送的，其通信速度慢，但仅使用一根或两根传输线，大大降低了成本，适合于远距离通信。

根据信息传送的方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工3种方式，如图7.2所示。

（1）单工方式　这种方式只允许数据按一个固定的方向传送，如图7.2a所示。

（2）半双工方式　数据可以从A发送到B，也可以由B发送到A。因A、B之间只有一根传输线，所以同一时刻只能作一个方向的传送，其传送方向由收发控制开关K进行切换。如图7.3b所示。平时一般让A、B方都处于接收状态，以便能够随时响应对方的呼叫。

（3）全双工方式　数据可同时在两个方向上传送，如图7.2c所示。

图7.2　串行通信的3种制式

2.异步通信和同步通信

串行通信按信息的格式又可分为异步通信和同步通信。

（1）串行异步通信。(www.xing528.com)

串行异步通信方式的特点：数据在线路上传送时是以一个字符（字节）为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。传送一个字符又称为一帧信息。传送时每一个字符前面加一个低电平的起始位，然后是数据位，数据位可以是5～8位，低位在前，高位在后，数据位后可以带一个奇偶校验位，最后是停止位，停止位用高电平表示，它可以是1位或两位。格式如图7.3所示。

图7.3　异步通信数据格式

异步传送时，字符间可以间隔，间隔的位数不固定。由于一次只传送一个字符，因而一次传送的位数比较少，对发送时钟和接收时钟的要求不高，线路简单，但传送速度较慢。

（2）串行同步通信。

串行同步通信方式的特点：数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加一个或两个同步字符，后面加上校验字符，格式如图7.4所示。

图7.4　同步通信数据格式

同步方式时一次连续传送多个字符，传送的位数多，对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，但传送速度快。

3.波特率

波特率是串行通信中的一个重要概念，它用于衡量串行通信速度的快慢。波特率是指串行通信中单位时间传送的二进制位数，单位为bps。例如，每秒传送100位二进制位，则波特率为100bps。在异步通信中，传输速度还可用每秒传送多少个字节来表示（Bps）。它与波特率的关系为：

波特率（bps）＝一个字符的二进制位数×字符/秒（Bps）

例如，每秒传送200个字符，每个字符有1个起始位、8个数据位、1个校验位和1个停止位，则波特率为2200 bps。在异步串行通信中，波特率一般为50～9600 bps。