秉火429筆記之十三 通訊基本概念

2021-09-21 17:40:23 字數 2083 閱讀 7800

目錄

1. 串列埠通訊與並口通訊

2. 全雙工、半雙工及單工通訊

3. 同步通訊與非同步通訊

4. 通訊速率

按資料傳送的方式,通訊可分為序列通訊與並行通訊,序列通訊是指裝置之間通過少量資料訊號線(一般是8根以下),地線以及控制訊號線,按資料位形式一位一位地傳輸資料的通訊方式。而並行通訊一般是指使用8、16、32及64根或更多的資料線進行傳輸的通訊方式。顯而易見,因一次可傳輸多個資料位的資料 ,在資料傳輸速率相同的情況下,並行通訊傳輸的資料量要大得多,而序列通訊則可以節省資料線的硬體成本(特別是遠距離時)以及pcb的佈線面積。

特性對比 特性

串列埠通訊

並口通訊

通訊距離

較遠較近

抗干擾能力

較強較弱

傳輸速率

較慢較高

成本較低

較高由於並行傳輸對同步要求較高,且隨著通訊速率的提高,訊號干擾的問題會顯著影響通訊效能,現在隨著技術的發展,越來越多的應用場合採用高速率的序列差分傳輸

根據資料通訊的方向,通訊又分為全雙工、半雙工及單工通訊,它們主要以通道的方向來區分。

通訊方式說明

通訊方式

說明全雙工

在同一時刻,兩個裝置之間可以同時收發資料,如**

半雙工兩個裝置之間可以收發資料,但不能在同一時刻進行,如對講機

單工在任何時刻都只能進行乙個方向的通訊,即乙個固定為傳送裝置,另乙個固定為接收裝置,如電視、廣播

根據通訊的資料同步方式,又分為同步和非同步兩種,可以根據通訊過程中是否有使用到時鐘訊號進行簡單的區分。

同步通訊方式,是把許多字元組成乙個資訊組,這樣,字元可以乙個接乙個地傳輸,但是,在每組資訊(通常稱為資訊幀)的開始要加上同步字元,在沒有資訊要傳輸時,要填上空字元,因為同步傳輸不允許有間隙。同步方式下,傳送方除了傳送資料,還要傳輸同步時鐘訊號,資訊傳輸的雙方用同乙個時鐘訊號確定傳輸過程中每1位的位置。如spi/iic

在非同步通訊中不使用時鐘訊號進行資料同步,它們直接在資料訊號中穿插一些同步用的訊號位,或者把主體資料進行打包,以資料幀的格式傳輸資料。如uart

在非同步通訊方式中,兩個資料字元之間的傳輸間隔是任意的,所以,每個資料字元的前後都要用一些數字來作為分隔位。所以同步通訊的效率更高,但是同步通訊雙方的時鐘允許誤差較小,而非同步通訊雙方的時鐘允許誤差較大。

衡量通訊效能的乙個非常重要的引數就是通訊速率,通常以位元率(bitrate)來表示,即每秒鐘傳輸的二進位制位數,單位為位元每秒(bit/s)。容易與位元率混淆的概念是「波特率」(baudrate),它表示每秒鐘傳輸了多少個碼元。而碼元是通訊訊號調製的概念,通訊中常用時間間隔相同的符號來表示乙個二進位制數字,這樣的訊號稱為碼元。如常見的通訊傳輸中,用0v表示數字0,5v表示數字1,那麼乙個碼元可以表示兩種狀態0和1,所以乙個碼元等於乙個二進位制位元位,此時波特率的大小與位元率一致;如果在通訊傳輸中,有0v、2v、4v以及6v分別表示二進位制數00、01、10、11,那麼每個碼元可以表示四種狀態,即兩個二進位制位元位,所以碼元數是二進位制位元位數的一半,這個時候的波特率為位元率的一半。

【資料傳輸速率rb】

資料傳輸速率,又稱位元率,指每秒鐘實際傳輸的位元數,是資訊傳輸速率(傳信率)的度量。單位為「位元每秒(bps)」。其計算公式為s=1/t。t為傳輸1位元資料所花的時間。

【波特率rb】

波特率,又稱調製速率、傳符號率(符號又稱單位碼元),指單位時間內載波引數變化的次數,可以以波形每秒的振盪數來衡量,是訊號傳輸速率的度量。單位為「波特每秒(bps)」, 不同的調製方法可以在乙個碼元上負載多個位元資訊,所以它與位元率是不同的概念。

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