什么是串行通信和接口

什么是串行通信和接口

串行通信設(shè)備和接口通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路傳輸信號(hào)。在串行流中一個(gè)接一個(gè)地傳輸比特。串行連接一般用于連接計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器。比特流穿過(guò)串行鏈路進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器,在此它被調(diào)制成通過(guò)電話線傳輸?shù)?a href="http://www.ttokpm.com/analog/" target="_blank">模擬信號(hào)。

串行線路通常是雙向的,一條線路用于傳輸另一條線路用于接收。這是一個(gè)全雙工鏈路。半雙工鏈路使用一條線路,在某一時(shí)間只有一端可以傳輸。使用串行鏈路的最通用因特網(wǎng)協(xié)議是PPP。PPP協(xié)議是為在同等單元之間傳輸數(shù)據(jù)包這樣的簡(jiǎn)單鏈路設(shè)計(jì)的鏈路層協(xié)議。這種鏈路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數(shù)據(jù)包。主要是用來(lái)通過(guò)撥號(hào)或?qū)＞€方式建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機(jī)、網(wǎng)橋和路由器之間簡(jiǎn)單連接的一種共通的解決方案。

串行通信的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)位傳送，傳送按位順序進(jìn)行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但傳送速度慢。串行通信的距離可以從幾米到幾千米。

并行鏈路(如PC機(jī)架上的并行打印機(jī)端口)在同一時(shí)間通過(guò)多條線發(fā)送數(shù)據(jù),比特傳輸通過(guò)八條或更多條線同時(shí)進(jìn)行。并行連接具有吞吐量大的優(yōu)點(diǎn),但是為避免位同步問(wèn)題距離受到限制。

由于數(shù)據(jù)是二進(jìn)制的,它可以用線路上的兩種狀態(tài)表示,正電壓(通常為+5V)代表二進(jìn)制的1,負(fù)電壓(-5V)代表二進(jìn)制的0。為了正確地讀取位,必須使用某種同步和定時(shí)方案。異步通信在發(fā)送字符的首尾設(shè)置起始位和停止位，所以通信雙方無(wú)需使用同一時(shí)鐘，字符以一幀一幀的方式發(fā)送，每幀以起始位為開(kāi)始，以停止位為幀的結(jié)束。接收器起始位為基準(zhǔn)，使用與發(fā)送器相同頻率的的本地局部時(shí)鐘即可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)字符內(nèi)的同步（字符與字符間是異步的），異步通信一般要求收發(fā)雙方的波特率相同。傳輸?shù)钠鹗肌Ｖ鼓Ｊ揭馕吨鴮?duì)于每一新字符傳輸都重新開(kāi)始,這就消除了在上次傳輸中可能產(chǎn)生的任何定時(shí)差異。

雖然異步技術(shù)使用簡(jiǎn)單,但起始和停止位是額外開(kāi)銷(xiāo),浪費(fèi)了帶寬。同步通信技術(shù)可以發(fā)送大數(shù)據(jù)塊,比如說(shuō)從1500到4096個(gè)字節(jié)。它在每幀的開(kāi)始加上同步字符，通信雙方必須使用同一時(shí)鐘，傳輸時(shí)將每Ｎ位劃分為一個(gè)時(shí)間片，在同一個(gè)時(shí)間片內(nèi)一方發(fā)送，一方接收。接收端將檢測(cè)到的同步字符后的數(shù)位當(dāng)成實(shí)際信息來(lái)處理。在無(wú)信息傳送時(shí)同步字符后的數(shù)位被填充成空字符，因?yàn)橥絺鬏敳辉试S有間隙。故同步通信無(wú)論是在字符與字符之間，還是在字符內(nèi)部的位之間都是同步的。以太網(wǎng)使用Manchester信號(hào)編碼方案,與數(shù)據(jù)一起發(fā)送時(shí)鐘脈沖。

其他的串行技術(shù)包括USB (通用串行總線)、Firewire ( IEEE 1394)、SSA (串行存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu))和HSSI(高速串行接口)HSSI(高速串行接口)。由于它們的高數(shù)據(jù)傳送速率,正使用這些技術(shù)連接磁盤(pán)或構(gòu)建小型局部網(wǎng)絡(luò)。

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