ARM微控制器与嵌入式系统 课件 20 通信的基本概念

ARM微控制器与嵌入式系统

通信的基本概念主讲人：景妮琴北京电子科技职业学院内容串行通信与并行通信全双工、半双工和单工通信同步通信与异步通信通信的速率串行通信与并行通信计算机通信是将计算机技术和通信技术相结合，完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。按数据传送的方式，通讯可分为串行通讯与并行通讯在多微机系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通信方式。串行通信与并行通信并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送。一般是指使用8、16、32及64根或更多的数据线进行传输的通讯方式。并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。这个图重新画一下串行通信与并行通信串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。串行通讯是指设备之间通过少量数据信号线(一般是8根以下)，地线以及控制信号线。串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。这个图重新画一下串行通信与并行通信特性对比这个图重新画一下全双工、半双工和单工通信根据数据通讯的方向，通讯又分为全双工、半双工及单工通讯，它们主要以信道的方向来区分全双工、半双工和单工通信这个图重新画一个同步通信与异步通信根据通讯的数据同步方式，又分为同步通信和异步通信两种。可以根据通讯过程中是否有使用到时钟信号进行简单的区分。同步通信与异步通信同步通信要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步。通讯中通常双方会统一规定在时钟信号的上升沿或下降沿对数据线进行采样。同步通信与异步通信异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。某些通讯中还需要双方约定数据的传输速率，以便更好地同步。同步通信与异步通信异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。同步通信与异步通信在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝大部分就是有效数据，而异步通讯中会包含有帧的各种标识符，所以同步通讯的效率更高，但是同步通讯双方的时钟允许误差较小，而异步通讯双方的时钟允许误差较大。

通信速率衡量通讯性能的一个非常重要的参数就是通讯速率，通常以比特率(Bitrate)来表示。Bitrate—比特率：每秒钟传输的二进制位数，单位为比特每秒(bit/s)容易与比特率混淆的概念是“波特率”(Baudrate)Baudrate—波特率：表示每秒钟传输的码元个数码元是通讯信号调制的概念，通讯中常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的信号称为码元。通信速率一个二进制位表示一个码元0V——03.3V——1两个二进制位表示一个码元0V——002V——014V——106V——11很多常见的通讯中一个码元都是表示两种状态，人们常常直接以波特率来表示比特率传输距离与传输速率的关系串行接口或终端直接传送串行信息位流的最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。当传输线使用每0.3m（约1英尺）有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。当比特率超过1000bps时，最大传输距离迅速下降，