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串行通讯简单认识(单工、半双工和全双工的定义)


串行通讯简单认识

单工、 单工、半双工和全双工的定义

串行通讯的基本概念:与外界的信息交换称为通讯。基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是:各数据位同时传送, 传送速度快、效率高,但有多少数据位就需多少根数据线,因此传送成本高,且只适用于近距离(相距数 米)的通讯。

一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是:数据位传送, 传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成,成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千 米。 根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单 工;信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中,主要使用异步通讯方式。 MCS_51 单片机有一个全双工串行口。全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线。数据的输出 又称发送数据(TXD),数据的输入又称接收数据(RXD)。串行通讯中主要有两个技术问题,一个是数据 传送、另一个是数据转换。数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题。数据转换是指数据 的串并行转换。具体说,在发送端,要把并行数据转换为串行数据;而在接收端,却要把接收到的串行数 据转换为并行数据。

单工、 单工、半双工和全双工的定义

如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方 A 传到另一方 B,则称为单工。 如果在任意时刻,信息既可由 A 传到 B,又能由 B 传 A,但只能由一个方向上的传输存在,称为半双工 传输。 如果在任意时刻,线路上存在 A 到 B 和 B 到 A 的双向信号传输,则称为全双工。 电话线就是二线全双工信道。 由于采用了回波抵消技术,双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有 时也将收、发信道分开,采用分离的线路或频带传输相反方向的信号,如回线传输。 --------> A---------B <--------> A----------B --------> A---------B <-------单工 半双工 全双工

串口通讯— 串口通讯—全双工和半双工方式 在串行通信中,数据通常是在两个站(如终端和微机)之间进行传送,按照数据流的方向可分成三种 基本的传送方式:全双工、半双工、和单工。但单工目前已很少采用,下面仅介绍前两种方式。 1、全双工方式(full duplex) 当数据的发送和接收分流,分别由两根不同的传输线传送时,通信双方都能在同一时刻进行发送和接 收操作,这样的传送方式就是全双工制,如图 1 所示。在全双工方式下,通信系统的每一端都设置了发送 器和接收器,因此,能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换,因此,没有切 换操作所产生的时间延迟,这对那些不能有时间延误的交互式应用(例如远程监测和控制系统)十分有利。 这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器,同时,需要 2 根数据线传送数据信号。(可能还需要控制线 和状态线,以及地线)。

图1 比如,计算机主机用串行接口连接显示终端,而显示终端带有键盘。这样,一方面键盘上输入的字符 送到主机内存;另一方面,主机内存的信息可以送到屏幕显示。通常,往键盘上打入 1 个字符以后,先不 显示,计算机主机收到字符后,立即回送到终端,然后终端再把这个字符显示出来。这样,前一个字符的 回送过程和后一个字符的输入过程是同时进行的,即工作于全双工方式。 2、半双式方式(half duplex) 若使用同一根传输线既作接收又作发送,虽然数据可以在两个方向上传送,但通信双方不能同时收发 数据,这样的传送方式就是半双工制,如图 2 所示。采用半双工方式时,通信系统每一端的发送器和接收 器,通过收/发开关转接到通信线上,进行方向的切换,因此,会产生时间延迟。收/发开关实际上是由软 件控制的电子开关。

图2 当计算机主机用串行接口连接显示终端时,在半双工方式中,输入过程和输出过程使用同一通路。有 些计算机和显示终端之间采用半双工方式工作,这时,从键盘打入的字符在发送到主机的同时就被送到终 端上显示出来,而不是用回送的办法,所以避免了接收过程和发送过程同时进行的情况。 目前多数终端和串行接口都为半双工方式提供了换向能力,也为全双工方式提供了两条独立的引脚。 在实际使用时,一般并不需要通信双方同时既发送又接收,像打印机这类的单向传送设备,半双工甚至单 工就能胜任,也无需倒向。


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