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樓主(閱讀:6186/回復(fù):0)計算機(jī)串行通信基礎(chǔ)隨著多微機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,計算機(jī)的通信功能越來越顯得重要。計算機(jī)通信是指將計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合,完成計算機(jī)與外部設(shè)備或計算機(jī)與計算機(jī)之間的信息交換。通信方式可以分為兩大類:并行通信與串行通信。在多微機(jī)系統(tǒng)及現(xiàn)代測控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。 并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時進(jìn)行傳送,如圖1所示。 并行通信控制簡單、傳輸速度快;由于傳輸線較多,長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在困難。 (2) 串行通信 串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成1位1位的形式,再在一條傳輸線上逐個地傳送,如圖2所示。 串行通信的特點:傳輸線少,長距離傳送時成本低,且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備,但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。 串行通信的基本概念和具體特點介紹如下。 (3) 異步通信 異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào),要求發(fā)送和接收設(shè)備的時鐘盡可能一致。 異步通信是以字符(構(gòu)成的幀)為單位進(jìn)行傳輸?shù)模址c字符之間的間隙(時間間隔)是任意的,但每個字符中的各位是以固定的時間傳送的,即字符之間不一定有“位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系,但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍,圖3和圖4分別為異步通信的收發(fā)示意圖和數(shù)據(jù)格式。
異步通信的特點:不要求收發(fā)雙方的時鐘嚴(yán)格一致,實現(xiàn)容易,設(shè)備開銷較小,但每個字符要附加2-3位用于趕止位,各幀之間還有間隔,因此傳輸效率不高。
(4)同步通信 同步通信時要建立發(fā)送方時鐘對接收方時鐘的直接控制,使雙方達(dá)到完全同步。此時,傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為”位間隔”的整數(shù)倍,同時傳送的字符間不留間隙,即保持位同步關(guān)系,也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對接收方的同步可以通過兩種方法實現(xiàn),如圖5所示,分別對應(yīng)于外同步和自同步兩種方法。
另外,根據(jù)同步格式的不同,同步通信可以分為面向字符和面向位這兩種同步格式,具體如圖6所示。
在面向字符的同步格式中,傳送的數(shù)據(jù)和控制信息都必須由規(guī)定的字符集(如ASCII)中的字符所組成。圖6(a)中幀頭為一個或兩個同步字符SYN(ASCII碼為16H)。SOH為序始字符(ASCII字符為01H),表示標(biāo)題的開始,標(biāo)題中包含源地址、目標(biāo)地址和路由指示等信息。STX為文始字符(ASCII碼為02H),表示傳送數(shù)據(jù)塊的開始。數(shù)據(jù)塊是傳送的正文內(nèi)容,由多個字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是組終字符ETB(ASCII碼為17H)或文終字符ETX(ASCII碼為03H),然后是校驗碼。 典型的面向字符的同步規(guī)程是IBM的二進(jìn)制同步規(guī)程BSC. 而在面向位的同步格式中,是將數(shù)據(jù)塊看做數(shù)據(jù)流,并用序列01111110作為開始和結(jié)束標(biāo)志。為了避免在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列01111110時引起的混亂,發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn)5個連續(xù)的“1”就插入一個附加的“0”;接收方則每檢測到5個連續(xù)的“1”并且其后有一個“0”時,就刪除該0。 典型的面向位的同步協(xié)議有:ISO的高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC和IBM的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC。 在這種情況下,同步通信的特點是以特定的位組合“01111110”作為幀的開始和結(jié)束標(biāo)志的,所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位。所有傳輸?shù)男瘦^高,但實現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。 (5) 串行通信的傳輸方向 串行通信的傳輸方向分為單工、半雙工、全雙工3類,如圖7所示。 單工:單工是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個方向,不能實現(xiàn)反向傳輸。 半雙工:半雙工是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個方向,但需要分時進(jìn)行。 全雙工:全雙工是指數(shù)據(jù)可以同時進(jìn)行雙向傳輸。
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