前言:所有的數字通信方法包含的基本概論都是:數據以二進制數值形式采用串行(數據按位傳輸)或并行(數據按組傳輸)方式傳遞。盡管通信技術日新月異,但是這些基本概論適用于任何形式的數字通信。
一個數字數據流可以通過導線傳輸,也可以以無線電波的形式傳輸。在信號接收端,無線電信號被轉換回數據流的形式。并行傳輸的數據需要發生器和接收器對彼此的功能進行解/譯碼,而且并行數據能在發送器一端轉換為串行形式,在接收器一端又轉換回并行數據。
什么是串行與并行?
數字數據通信接口可以分為兩大類:串行接口和并行接口。串行數據是把一個數值(如1字節,即8bit)進行單通道(如一根導線)傳輸,每次傳輸1bit。在接收端,每個比特都被讀出并重新組合為1個字節。
串行數據傳輸
上圖所示的同步串行接口,這表明數據的發送和接收是由從發送器到接收器的一個時鐘信號協調的。豎直虛線表明接收器檢測輸入信號高(1)/低電平(0)的時間點,它可能位于每個時鐘脈沖的起始(上升沿)或結束(下降沿)。上圖中,檢測點在時鐘脈沖的上升沿。注:異步數據傳輸方式,它不需要時鐘。
而并行數據傳輸,可以將一個完整的字節(單詞或更大的數據)一下子從發送器傳輸到了接收器。如你所料,并行接口比串行接口快得多,因為并行-串行和串行-并行的解/譯碼步驟被省略了。而并行傳輸的缺點是:他需要足夠數量的傳輸線(導線)來傳輸單獨的數字。
并行數據傳輸
對于并行數據傳輸,只設置一個控制脈沖(上圖稱為:數據選通)是絕對必要的。當接收器檢測到要讀入(數字信號中稱為鎖存)的脈沖時,并行數據就排成一列進入數據寄存器。注:上圖中垂直的虛線代表數據被檢測到并載入到接收器寄存器的時間。
什么是同步與異步?
同步和異步這兩術語指的是傳送的數據在發送器和接收器之間的傳遞方式。同步傳輸依靠時鐘信號或傳送脈沖協調數據傳送的時間,而異步傳輸不需要這些參量。
同步:同步通信是一種連續串行傳送數據的通信方式,一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同,通常含有若干個數據字符。
采用同步通信時,將許多字符組成一個信息組,這樣,字符可以一個接一個地傳輸,但是,在每組信息(通常稱為幀)的開始要加上同步字符,在沒有信息要傳輸時,要填上空字符,因為同步傳輸不允許有間隙。在同步傳輸過程中,一個字符可以對應5~8位。當然,對同一個傳輸過程,所有字符對應同樣的數位,比如說n位。這樣,傳輸時,按每n位劃分為一個時間片,發送端在一個時間片中發送一個字符,接收端則在一個時間片中接收一個字符。
同步傳輸時,一個信息幀中包含許多字符,每個信息幀用同步字符作為開始,一般將同步字符和空字符用同一個代碼。在整個系統中,由一個統一的時鐘控制發送端的發送和空字符用同一個代碼。接收端當然是應該能識別同步字符的,當檢測到有一串數位和同步字符相匹配時,就認為開始一個信息幀,于是,把此后的數位作為實際傳輸信息來處理。
異步:異步通信是一種很常用的通信方式。異步通信在發送字符時,所發送的字符之間的時間間隔可以是任意的。當然,接收端必須時刻做好接收的準備。發送端可以在任意時刻開始發送字符,因此必須在每一個字符的開始和結束的地方加上標志,即加上開始位和停止位,以便使接收端能夠正確地將每一個字符接收下來。異步通信的好處是通信設備簡單、便宜,但傳輸效率較低(因為開始位和停止位的開銷所占比例較大)。
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