串行传输_VS_并行传输

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串行通信和并行通信的区别

串行通信和并行通信的区别
串行数据通信的方向性结构有三种,即单工、半双工和全双工。
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串行传输和并行传输的区别 从技术发展的情况来看,串行传输方式大有彻底取代并行传输方式的势头,USB 取代 IEEE 1284,SATA 取代 PATA,PCI Express 取代 PCI……从原理来看,并行 传输方式其实优于串行传输方式。通俗地讲,并行传输的通路犹如一条多车道的 宽阔大道,而串行传输则是仅能允 许一辆汽车通过的乡间公路。以古老而又典 型的标准并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗称 COM 口)为例,并行接 口有 8 根数据线, 数据传输率高; 而串行接口只有 1 根数据线, 数据传输速度低。 在串行口传送 1 位的时间内, 并行口可以传送一个字节。当并行口完成单词 “advanced”的传送任务时,串行口中仅传送了这个单词的首字母“a”。
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串行通信和并行通信区别! 串行通信和并行通信区别!(2009-05-07 19:40:17) 并行通信传输中有多个数据位,同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据 位通过 对应的数据线传送给接收设备,还可附加一位数据校验位。接收设备可 同时接收到这些数据,不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距 离通信。计算 机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速 度快,处理简单。
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高, 而在 Serial ATA 2.0 的数据传输率将达到 300MB/s, 最终 SATA 将实现 600MB/s 的最高数据传输率。 SATA 与 IDE 接口硬盘哪个更快? SATA 接口比同转速的 IDE 接口的传输速度要快,价格比较同容量同转速同 品牌的硬盘便宜 80-150 块钱左右,而且内置高速缓存通常都在 8M 以上,而普通 IDE 缓存都在 2M 左右,相差甚远; 更大的区别在于: 一、 (SATA 不依赖于系统总线的带宽, 而是内置时钟。 第一代 SATA 内置 1500MHz 时钟,可以达到 150M 字节/秒的接口带宽。由于不再依赖系统总线频率,每一代 SATA 升级带宽的增加都是成倍的:第二代 300M 字节/秒(即 SATA-II),并且支持 热插拔; 二、SATA 不再使用过时的并行总线接口,转用串行总线,整个风格完全改变。 SATA 与原来的 IDE 相比有很多优越性,最明显的就是数据线从 80 pin 变成了 7 pin, 而且 IDE 线的长度不能超过 0.4 米, SATA 线可以长达 1 米, 而 安装更方便, 利于机箱散热。除此之外,它还有很多优点: (1)、一对一连接,没有主从盘的烦恼;而 IDE 一个接口只能接两个 IDE 设备, 而且还要分主从设备,如果一个接口接上两个 IDE 设备后就会共同分享这一带 宽,从而速度大幅度下降; (2)、每个设备都直接与主板相连,独享 150M 字节/秒带宽,设备间的速度不 会互相影响。 (3)、SATA 提高了错误检查的能力,除了对 CRC 对数据检错之外,还会对命令 和状态包进行检错,因此和并行 ATA 相比提高了接入的整体精确度,使串行 ATA 在企业 RAID 和外部存储应用中具有更大的吸引力。 (4)、SATA 的信号电压最高只有 0.5 伏,低电压一方面能更好地适应新平台强 调 3.3 伏的电源趋势,另一方面有利于速度的提高。 (5)、SATA II 可以通过 Port Multiplier,让每一个 SATA 接口可以连接 4-8 个硬盘,即主板有 4 个 SATA 接口,可以连接最多 32 个硬盘。 (6)、还有一个非常有趣的技术,叫 Dual host active fail over。它可以通 过 Port Selector 接口选择器,让两台主机同时接一个硬盘。这样,当一台主机 出现故障的时候,另一台备用机可以接管尚为完好的硬盘阵列和数据; (7)、SATA-II 在 SATA 的基础上加入 NCQ 原生指令排序、存储设备管理 (Enclosure Management)、底板互连、数据分散/集中这四项新特性。提高读 盘效率,减少磁头的内外圈来回摆动次数; (8)、SATA-I 代需要在安装操作系统前用 SATA 接口驱动程序软盘引导计算机, 然后安装,且 CMOS 设置较为复杂,而 SATA-II 的出现,在许多主板生产厂商的 支持下,已经不需要驱动软盘的引导可直接由主板识别,且 CMOS 设置也更为简 单,自动化程序提高。

6、并行传输与串行传输

6、并行传输与串行传输

并行传输与串行传输字符编码在信源——信宿之间的传输根据组成字符的各个二进制位是否同时传输,分为并行传输和串行传输两种方式。

一、并行传输1、什么是并行传输并行传输指的是数据以成组的方式,在多条并行信道上同时进行传输,常用的是将构成一个字符的几位二进制数同时分别在几个并行的信道上传输,另外加一条「选通」线用来通知接收设备,以指示各条信道上已出现某字符信息,可对各条信道上的信号进行取样了. 计算机内的总线结构就是并行通信的例子。

这种方法的优点是传输速度快,处理简单。

简单来讲并行传输就是字符编码的各位(比特)同时传输。

2、并行传输优、缺点并行传输的主要优点是:①系统采用多个信道并行传输,一次传送个字符,因此收、发双方不存在字符同步的问题,不需要额外的措施来实现收发双方的字符同步;②传输速度快,一位(比特)时间内可传输一个字符。

并行传输的主要缺点是:①通信成本高,每位传输要求一个单独的信道支持,因此如果一个字符包含8个二进制位,则并行传输要求8个独立的信道支持;②不支持长距离传输,由于信道之间的电容感应,远距离传输时,可靠性较低,适于设备之间的距离较近时采用,例如,计算机和打印机之间的数据传送。

3、并行传输虽说不用考虑字符同步,但为了保证各对信号线上的信号时序一致,并行设备需要严格同步时钟信号,或者采用额外的时钟信号线。

二、串行传输1、什么是串行传输串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流以串行的方式在一条信道上传输。

通常传输顺序为由高位到低位,传完一个字符再传下个字符,因此收、发双方必须保持字符同步,以使接收方能够从接收的数据比特流中正确区分出与发送方相同的一个个字符。

这就需要外加同步措施这是串行传输必须解决的问题。

通俗讲串行传输就是将组成字符的各位串行地发往线路。

2、并行传输优、缺点优点通信成本也较低,只需一个信道。

支持长距离传输,目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。

缺点是要解决收、发双方码组或字符的同步,需外加同步措施。

寄存器的并行与串行传输实验

寄存器的并行与串行传输实验

寄存器的并行与串行传输实验寄存器是计算机中的重要组件之一,用于存储和传输数据。

在计算机系统中,数据的传输方式有并行传输和串行传输两种方式。

本实验旨在通过对寄存器的并行传输和串行传输进行比较和分析,了解它们的特点和应用,在实践中加深对寄存器的理解。

一、实验背景计算机中数据的传输方式通常有并行和串行两种。

并行传输是指同时传输多个数据位,其中每个数据位都有独立的传输线路;而串行传输是指逐位传输,一个数据位接着一个数据位按顺序传输。

寄存器作为计算机中的一种存储器件,也可以选择并行传输或串行传输来完成数据的读取和写入。

二、实验目的1. 了解寄存器的并行传输和串行传输的原理;2. 掌握寄存器的并行传输和串行传输的操作方法;3. 比较并行传输和串行传输的优缺点。

三、实验器材1. 计算机;2. 开发板;3. 连接线。

四、实验步骤1. 准备实验器材,将开发板与计算机连接;2. 打开计算机,加载实验所需的软件;3. 运行软件,选择并行传输或串行传输的模式;4. 根据软件提示,进行相应的操作,将数据写入寄存器或从寄存器读取数据;5. 比较并分析并行传输和串行传输的实验结果;6. 关闭软件,断开开发板与计算机的连接。

五、实验结果与分析通过对比实验结果,我们可以得出以下结论:1. 并行传输的速度较快,能够同时传输多个数据位,适用于需要高速传输的场景;2. 串行传输的速度较慢,但传输线路较简单,适用于数据传输距离较远的场景;3. 并行传输需要较多的连接线路和引脚,占用空间较大;4. 串行传输只需一条传输线路,空间占用较小;5. 在实际应用中,根据不同的需求可以选择并行传输或串行传输。

六、实验总结通过本次实验,我们加深了对寄存器的理解,了解到寄存器的并行传输和串行传输在数据传输中的应用。

并行传输和串行传输各自有其优缺点,应根据具体需求进行选择。

了解并熟悉这两种传输方式对于计算机系统的开发和性能优化具有重要意义。

七、参考资料[无]。

数据传输与通信协议的基础知识

数据传输与通信协议的基础知识

数据传输与通信协议的基础知识随着科技的不断发展,数据传输和通信协议成为了现代社会不可或缺的重要基础。

在信息时代,我们需要将数据从一个地方传输到另一个地方,并确保数据的安全、完整和准确性。

本文将介绍数据传输和通信协议的基础知识,包括数据传输的方式、通信协议的概念和常见的通信协议。

首先,让我们来了解数据传输的方式。

数据传输是指将数据从一个设备传输到另一个设备的过程。

数据传输可以通过物理媒介(如电缆、光纤等)或无线媒介(如无线电波、红外线等)进行。

常见的数据传输方式有串行传输和并行传输。

串行传输是指逐位地传输数据,一次只传输一个比特。

串行传输速度较慢,但可以通过增加传输通道的数量来提高传输速度。

串行传输适用于长距离传输和高精度传输。

与串行传输相对,并行传输是指一次传输多个比特。

并行传输速度较快,但受限于传输通道的数量。

并行传输适用于短距离传输和并行计算。

为了确保数据的安全、完整和准确性,通信协议被引入到数据传输过程中。

通信协议是一种规范或约定,用于管理数据传输和通信的整个过程。

通信协议定义了数据传输的格式、错误检测和纠正机制、数据压缩和加密等功能。

通信协议有许多不同的层次,每个层次负责特定的功能。

其中,最常见的通信协议是TCP/IP协议栈,它是互联网上数据传输和通信的基础。

TCP/IP协议栈分为四个层次:物理层、数据链路层、网络层和传输层。

物理层是最底层的层次,负责将比特流转换为电信号,并通过物理媒介进行传输。

数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据块,并添加头部和尾部信息,以便于数据传输和错误检测。

网络层是TCP/IP协议栈中的核心层次,负责将数据包从源节点传输到目标节点。

网络层使用IP地址将数据包传输到正确的目标节点,并通过路由选择算法选择最佳路径。

传输层负责在源节点和目标节点之间建立可靠的数据传输连接。

最常见的传输层协议是传输控制协议(TCP),它提供了面向连接的可靠数据传输和错误恢复机制。

串行通信与并行通信技术的比较分析

串行通信与并行通信技术的比较分析

串行通信与并行通信技术的比较分析一、引言在信息通信领域,串行通信与并行通信技术是两种常见的数据传输方式。

作为通信技术的基础,它们在不同的应用领域中发挥着重要作用。

本文将对串行通信和并行通信技术进行比较分析,探讨它们各自的优缺点和适用场景。

二、串行通信技术串行通信指的是将数据按照顺序位逐个地传输,即一个位一个地进行传输的方式。

串行通信技术利用了线路稳定的优势,常用于远距离通信或者光纤通信中。

其主要特点有以下几点:1. 简单可靠:串行通信只需要两根传输线路用于发送和接收,并且不会出现并发的现象,使得电路设计和调试相对简单。

此外,串行通信在传输时不会出现时序问题,更容易实现可靠性通信。

2. 传输速率相对较慢:由于串行通信是按位传输,它的传输速率相对较慢。

因此,当需要传输大量数据时,串行通信可能会显得效率较低。

3. 适用于长距离传输:串行通信技术可以通过扩展传输线路的长度来实现长距离传输。

这使得串行通信在远距离通信中得到广泛应用。

三、并行通信技术并行通信是指通过多条线路同时传输数据,即一次性传输多个位的数据。

与串行通信相比,它具有以下特点:1. 高传输速率:由于并行通信同时传输多个位的数据,因此它的传输速率较高。

这使得并行通信在需要快速传输大量数据的场景下得到广泛应用,比如计算机内部的数据传输。

2. 复杂的设计和调试:并行通信涉及多条传输线路的设计和调试,因此其硬件实现相对复杂。

并且,在高速并行通信中,也需要处理时序和同步等问题,加大了设计的复杂度。

3. 信号传输受限:由于并行通信需要较多的传输线路,信号传输的质量可能受到限制。

长距离传输时,信号衰减和时序偏移等问题可能导致通信质量下降。

四、串行通信与并行通信的对比在不同的应用场景下,串行通信和并行通信各有优势。

根据具体需求,选择合适的通信技术可以提高通信效率和可靠性。

1. 数据传输量:当需要传输大量数据时,串行通信可能显得效率低下,而并行通信能够充分利用多条线路的传输能力,实现高速的数据传输。

数据传输方法、系统、设备及存储介质与流程

数据传输方法、系统、设备及存储介质与流程

数据传输方法、系统、设备及存储介质与流程在现代计算机系统中,数据传输是非常重要的一环。

数据传输的方法、系统、设备以及存储介质与流程都需要被精心设计和管理,以确保数据能够正常被传输、存储和使用,不受到任何干扰或损失。

本文将以此为主题,介绍数据传输的相关内容。

一、方法在数据传输中,有许多不同的方法可以用来完成数据传输的任务。

以下是几种主要的数据传输方法:1. 串行传输串行传输是指一次只能传输一个位的数据,将多个位按序传输的方式。

通常使用RS-232串行通信协议进行数据传输,可以将单一的串行通道拆分成多路通道,实现数据的高速传输,但不能同时传输多个数据。

2. 并行传输并行传输是指同时传输多个位的数据。

由于每个信号线都可以传输一个数据位,因此并行传输可以实现高速传输,该传输方式适用于数据传输速度非常快的情况下。

3. 数据压缩在数据传输过程中,一些无用的数据会增加传输的时间和占用存储空间。

数据压缩可以将数据进行压缩,减少数据量,提高传输效率,节省存储空间。

4. 数据加密数据加密可以在数据传输过程中对数据进行加密,避免数据泄露或被篡改。

数据加密的方式有许多种,如对称加密和非对称加密。

二、系统数据传输是现代计算机系统中的核心组成部分,涉及到计算机硬件和软件的多个层面。

以下是几个主要的数据传输系统:1. 数据总线数据总线是计算机系统中的数据传输管道,它连接了各个硬件组件,使它们能够相互通信。

数据总线的速度和传输能力在系统性能中起着至关重要的作用。

2. 网络传输网络传输是指通过网络连接多个设备,完成数据的传输。

网络传输适用于远程传输,并且可以通过局域网或互联网进行。

3. 存储器传输存储器传输是指将数据从主存储器(RAM)传输到外部存储器(如磁盘、光盘等)或从外部存储器传输到主存储器。

存储器传输可以使用直接存储访问技术、DMA(直接内存访问)技术等。

三、设备为了实现数据传输,通常需要使用一些特殊的设备,以下是几种常见的数据传输设备:1. 串口 / 并口串口和并口都是连接设备的接口,串口适用于串行传输,而并口适用于并行传输,两者都有不同的速率和数据传输量。

计算机网络中的数据传输原理

计算机网络中的数据传输原理

计算机网络中的数据传输原理在计算机网络中,数据传输是指将信息从一个地方传递到另一个地方的过程。

数据传输的成功与否直接影响着网络的性能和效率。

理解计算机网络中的数据传输原理对于构建高效可靠的网络至关重要。

一、数据传输方式数据在计算机网络中的传输常常采用两种方式:串行传输和并行传输。

1. 串行传输串行传输是指按照位的顺序逐位进行传输。

在串行传输中,数据以比特流的形式传输,逐位传输的好处是线路成本较低,但传输速度相对较慢。

2. 并行传输并行传输是指同时传输多个比特位。

在并行传输中,数据以多个并行的传输线路进行传输,能够一次传输多个比特位,传输速度相对较快,但线路成本较高。

二、数据传输的核心原理数据在计算机网络中的传输涉及到以下几个核心原理:分组、传输协议和可靠性控制。

1. 分组在数据传输过程中,数据被分割成较小的数据单元,称为分组。

分组是数据传输的基本单位,通过划分为多个分组来传输,能够更有效地利用网络资源和提高传输效率。

2. 传输协议计算机网络中的数据传输依赖于不同的传输协议。

传输协议负责控制数据的传输方式、数据分组的格式以及数据传输的流程等。

常见的传输协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。

TCP/IP协议是最常用的一种传输协议,它提供了可靠的数据传输机制。

它通过建立连接、拆分数据为多个分组、保证分组的顺序和确认接收等方式,确保数据的准确无误地传输到目的地。

UDP协议则是一种无连接的传输协议,它将数据划分为多个分组进行传输,但不保证分组的顺序和可靠传输。

UDP协议适用于对数据传输速度要求较高而对传输可靠性要求较低的场景。

3. 可靠性控制为了保证数据传输的可靠性,计算机网络中采用了多种可靠性控制机制。

其中包括错误检测、流量控制和拥塞控制等。

错误检测可以通过校验和、冗余校验码等方式来检测传输过程中的错误,并进行错误的纠正。

流量控制是为了解决发送方和接收方传输速度不匹配的问题。

通过控制发送方的发送速率和接收方的接收速率,可以避免因传输速率不一致而导致的数据丢失和网络拥塞。

数据传输操作方法

数据传输操作方法

数据传输操作方法数据传输是指将数据从一个地方传送到另一个地方的过程。

它在现代社会中非常重要,涉及几乎所有领域,包括通信、互联网、电子商务等。

数据传输操作方法有很多种,下面将详细介绍几种常见的数据传输操作方法。

1. 串行传输:串行传输是一种逐位地将数据从一个地方传输到另一个地方的方法。

它在数据传输速度较低的情况下比较常用,因为串行传输能够有效地利用有限的带宽。

串行传输可以通过一根电缆或一对电缆来实现,具体的实现方式包括同步串行传输和异步串行传输。

2. 并行传输:并行传输是一种同时将多个位或字节从一个地方传输到另一个地方的方法。

它在数据传输速度较高的情况下比较常用,因为并行传输可以同时传输多个位或字节,提高传输速度。

并行传输通常需要多条电缆来实现。

3. 网络传输:网络传输是一种通过计算机网络将数据从一个地方传输到另一个地方的方法。

它是现代社会中最常见的数据传输方法之一,涵盖了互联网、局域网、广域网等各种类型的网络。

网络传输可以通过有线或无线的方式实现,具体的实现技术包括以太网、无线局域网等。

4. 文件传输:文件传输是一种将文件从一个地方传输到另一个地方的方法。

它通常在计算机之间或计算机与外部存储设备之间进行。

文件传输可以通过拷贝、移动、上传、下载等方式实现,具体的实现技术包括文件传输协议(如FTP、SFTP)、云存储等。

5. 数据压缩:数据压缩是一种通过减少数据的存储空间或传输带宽来实现数据传输的方法。

它在数据传输过程中起到了提高效率和节省资源的作用。

数据压缩可以通过无损压缩和有损压缩两种方式实现,无损压缩能够保证数据的原始性,而有损压缩会损失一定的数据质量。

6. 数据加密:数据加密是一种通过改变数据的形式来保护数据安全的方法。

它在数据传输过程中起到了防止数据被未授权访问和篡改的作用。

数据加密可以通过对数据进行编码、加密和解密来实现,常见的加密算法包括DES、AES、RSA 等。

综上所述,数据传输操作方法包括串行传输、并行传输、网络传输、文件传输、数据压缩和数据加密。

串行传输和并行传输的概念

串行传输和并行传输的概念

串行传输和并行传输的概念
串行传输和并行传输是数据传输领域中两个重要的概念。

这两种
传输方式在计算机网络、通讯设备和储存器等领域都有广泛应用,因
此了解它们的不同之处和应用场景非常重要。

首先,我们来看看什么是串行传输。

串行传输指的是将数据通过
一个线路逐位传输。

在串行传输中,数据位按照一定的顺序一个接一
个地传输,即将每一位数据从发送方发送到接收方。

串行传输的优点
是可以节省数据传输设备的成本,因为它们只需要一个传输线路即可。

此外,通过串行传输,数据传输也可以更加稳定和可靠,因为这种传
输方式避免了在并行传输中可能出现的跨线路问题。

接下来,我们来看看什么是并行传输。

在并行传输中,数据以多
个线路的形式同时传输。

并行传输可以一次传输多个数据位,因此它
可以比串行传输更快地传输大量的数据。

并行传输的优点是能够更快
地传输数据量大的数据,这对于需要快速传输大量数据的应用来说非
常重要,例如高清视频、高速网络和储存器等。

在实际应用中,我们可以根据需要来选择串行传输还是并行传输。

串行传输适用于需要节省成本,同时对数据传输速度要求较低的场合。

而并行传输适用于对数据传输速度要求较高的场合,也适用于需要传
输大量数据的情况。

总的来说,串行传输和并行传输都是数据传输领域中的基础技术
之一。

了解这两种传输方式的应用场景和使用方法,可以帮助我们更
好地理解计算机网络中数据传输的原理和优化方法。

串行传输和并行传输总线结构

串行传输和并行传输总线结构

串行传输和并行传输总线结构
串行传输和并行传输都是计算机通信中常用的传输方式,而总线结构是计算机内部通信的基础。

本文将介绍串行传输和并行传输在总线结构中的应用。

首先,串行传输是指数据按照位的顺序一个一个地传输,而并行传输是指数据同时通过多个线路传输。

在总线结构中,串行传输常常用于连接远距离的设备,而并行传输则常常用于连接内部设备。

串行传输的优点是可以减少传输线路的数量,从而降低成本,并且可以提高传输距离。

但是,它的缺点是传输速度较慢,因为数据需要一个一个地传输。

相比之下,并行传输的优点是可以提高传输速度,因为数据可以同时通过多个线路传输。

但是,它的缺点是需要更多的传输线路,从而增加成本,也会受到线路长度限制。

在总线结构中,串行传输和并行传输都有各自的应用场景。

例如,在连接外部设备时,串行传输通常用于传输长距离的数据,如串口接口、USB接口、以太网等;而并行传输则常常用于连接内部设备,如内存总线、CPU总线等。

总的来说,串行传输和并行传输都是计算机通信中不可或缺的传输方式,而总线结构则是计算机内部通信的基础。

了解它们的原理和应用场景可以帮助我们更好地理解计算机的工作原理。

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串行传输和并行传输的理解

串行传输和并行传输的理解

传输可以分为并行传输和串行传输,串行传输又有同步传输、异步传输、等时传输三种。

并行传输:使用多跟数据线一次传输多个比特。

串行传输:使用一根数据线传输数据,一次传输1个比特,多个比特需要一个接一个依次传输。

串行传输又有同步传输、异步传输和等时传输。

1)异步传输:异步传输将比特分成小组进行传输,小组可以是8位的一个字符或者更长。

发送方可以在任何时候发送这些小组,二接收方不知道什么时候这些小组会到达。

为了使接收方可以知道什么时候消息达到,在不接受消息的时候,接送方通常接受的都是高电平,即“1”。

在有消息达到之前,会有一个开始位“0”先发送到接送方,它提醒接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接受和缓存数据比特的时间。

在传输结束时,会有一个结束位“1”表示传输结束。

每个小组都有一个开始位和结束位,例如传输一个8比特位的字符,前面添加一个开始标志位和后面添加一个结束标志位,一共10比特位。

常见的异步传输的例子是电脑键盘和主机之间的传输。

异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,但是异步通信每个小组都要添加开始位和结束位,会产生较大的开销。

2)同步传输:同步传输的比特分组要大得多。

它不是独立地发送每个字符,每个字符都有自己的开始位和停止位,而是把它们组合起来一起发送。

我们将这些组合称为数据帧,或简称为帧。

数据帧的开始部分包含一组同步字符,它是一个独特的比特组合,类似于前面提到的起始位,用于通知接收方一个帧已经到达,但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,使收发双方进入同步。

帧的最后一部分是一个帧的结束标记,类似于异步传输里面的停止位,表示传输这一帧的传输结束。

异步传输针对的是每个字符小组,同步传输针对的是字符串帧,同步传输不必对每个字符进行操作,因而同步传输的速度比异步传输的速度要快。

通信协议中的数据传输方式详解

通信协议中的数据传输方式详解

通信协议中的数据传输方式详解随着信息技术的不断发展,通信协议在现代社会中起着至关重要的作用。

通信协议旨在确保不同设备之间的有效通信,并提供数据传输的各种方式。

本文将详细介绍通信协议中的数据传输方式,并分点列出相应步骤。

一、串行传输和并行传输1. 串行传输:串行传输是指逐位地传输数据。

数据的每个位都按照顺序先后传输,这种传输方式适用于需要长距离传输的场景。

串行传输可以进一步分为同步串行传输和异步串行传输。

a. 同步串行传输:同步串行传输需要发送方和接收方之间的时钟信号同步,在时钟的控制下进行数据传输。

发送方根据时钟信号逐位传输数据,并且在每个字节的开头和结尾位置进行同步标记。

接收方通过比特同步标记来实现数据接收。

b. 异步串行传输:异步串行传输不需要时钟信号同步,而是通过在数据中添加起始位和停止位来实现数据传输。

发送方在每个字节的开头添加起始位,接收方通过检测起始位和停止位来同步数据传输。

2. 并行传输:并行传输是指同时传输多个位数据,这些数据位通过不同的通道进行传输。

并行传输可以提高数据传输的速度,适用于短距离传输的场景。

a. 并行传输的实现需要多个信号线,并且每个信号线都用来传输数据的一个位。

同时需要确保每个信号线的时序同步,以免数据丢失或产生冲突。

b. 并行传输具有较高的传输速度,但由于需要多个信号线,会增加传输线路的复杂度和成本。

二、基带传输和带通传输1. 基带传输:基带传输是指将数字信号直接传输到信道上的传输方式。

数字信号可以是二进制数据或其他数字形式的信号。

基带传输适用于短距离传输的场景,如计算机之间的数据传输。

a. 基带传输的方法有不归零码(NRZ)、非归零码(RZ)、曼彻斯特编码等。

这些编码方式根据传输的不同规则来进行数据传输和解码,以确保数据的可靠传输。

2. 带通传输:带通传输是指将数字信号转换成模拟信号进行传输,并在传输结束后再次将模拟信号转换为数字信号。

带通传输适用于远距离传输场景,如无线通信。

串行传输的名词解释

串行传输的名词解释

串行传输的名词解释串行传输是一种数据传输方式,通过逐位地传输数据,相较于并行传输方式,串行传输更为高效和可靠。

串行传输在现代通信和计算机领域得到广泛应用,无论是在全球范围内的互联网传输,还是在内部设备之间的数据传递,串行传输都扮演着至关重要的角色。

首先,我们来探讨串行传输的基本原理。

串行传输是指数据以位为单位按顺序逐个传输的过程,每次传输只能传递一个位。

相比之下,并行传输可以同时传输多个位,但其需要更多的电缆和接口来实现,消耗的资源更多。

而串行传输在数据传输过程中只需一对电缆,极大地简化了传输线路的复杂性。

在串行传输过程中,数据按照字节或帧的方式组织并传输。

字节传输是指将数据按字节单位进行划分,然后逐个传输。

帧传输是指将数据划分为多个帧,每个帧包含了数据字节以及用于校验的冗余检验位等。

这样的划分方式能够增加数据传输的可靠性,一旦某帧出现错误,只需重新传输该帧,而不需要重传整个数据。

在通信和网络领域,常用的串行传输协议包括RS-232、RS-485、USB、以太网等。

串行传输的一个重要优势是其传输速率的可扩展性。

使用并行传输方式时,每个位都需要占用一条传输线路,当要传输的位数增多时,所需的传输线路数量也相应增加。

而串行传输将数据逐位传输,只需一对传输线路,因此可以更轻松地实现高速传输。

同时,串行传输可以通过提高每秒钟传输的位数(波特率)来增加数据传输速率,进一步提高效率。

除了高效和可扩展性,串行传输还具有较低的功耗和抗干扰能力。

相比并行传输,串行传输消耗的能量更少,因为只需维护一对传输线路和相关电子元件即可。

此外,由于只有一对线路传输数据,串行传输对于来自外部的噪声和干扰的抵抗力更强,可以减少数据传输过程中的误码和错误。

当然,串行传输也存在一些限制和挑战。

首先是传输速率的限制,即使通过提高波特率来增加传输速率,但仍然受到传输线路的带宽限制。

其次,由于数据逐位传输,传输时间会相对较长。

此外,在某些特定应用场景下,如高速数据传输或实时音视频传输,可能需要并行传输方式来满足实时性要求。

串行和并行的概念

串行和并行的概念

串行和并行的概念
串行和并行是计算机和通信领域中使用的两个不同数据传送方式。

串行传输是指数据按照比特位一个一个地进行传输,类似于排队等待传输的顺序。

而并行传输则是将多个比特位同时传输,类似于同时传输多个文件的并行处理。

在计算机中,串行传输通常用于短期存储和处理数据,而并行传输则用于处理大量数据或计算密集型任务。

在通信领域中,串行传输通常用于长距离通信和计算机网络中,因为串行传输可以减少信号传输时延和传输误差,从而提高通信效率。

而并行传输则通常用于短距离通信和高性能计算机系统中,因为并行传输可以提高计算机系统的处理速度和效率。

在数字电路设计中,并行逻辑和串行逻辑是两种常见的逻辑结构。

并行逻辑需要大量的逻辑块输入,可以通过减少逻辑级数来提高设计的性能。

而串行逻辑则需要多级组合逻辑,执行速度比并行逻辑慢,但可以提高器件内部的资源利用率。

通信电子中的数据传输标准

通信电子中的数据传输标准

通信电子中的数据传输标准随着通信技术的快速发展,数据传输成为了一项关键技术,无论是互联网还是各种通信设备都需要遵循相应的数据传输标准。

本文将介绍通信电子中的数据传输标准。

一、数据传输基础概念1. 串行传输与并行传输数据传输可以分为串行传输和并行传输。

串行传输是指逐个比特地传输数据,比如通过串口传输数据。

而并行传输则是同时传输多个比特,如通过并口传输数据。

串行传输在数据传输距离远和通讯带宽低的情况下更为常用,而并行传输则通常用于数据传输速率高,数据传输距离短的情况下。

2. 帧帧是指一段具有特定格式的数据,其中包括数据头、数据体和校验等信息。

在传输数据时,帧是数据通信中的基本单位,通过帧的格式统一,可以方便地实现数据传输。

3. 协议协议是指一套数据传输规则的集合,套用协议可以确保数据的安全性以及避免数据冲突。

协议包括逻辑协议和物理协议,逻辑协议涉及到数据帧的结构、数据处理以及校验的规则,物理协议涉及到信号的传输速率、线缆电性能等具体实现细节。

二、通信电子中的数据传输标准1. RS232RS232协议是一种串口通信协议,它的传输速率最高可以达到115200bps。

RS232协议适合于数据传输距离较短和需要高可靠性的场景,如控制器和仪器、计算机和设备之间的串口通信。

2. USBUSB是一种通用的数据传输标准,可以支持高速传输、热插拔和多设备连接等特性。

USB还可以提供数据和电源供应,可以为电子设备提供方便的电源和数据传输接口。

3. PCI ExpressPCI Express是一种高速数据总线协议,可以提供比其他传输协议更高的传输带宽和更低的延迟。

PCI Express主要用于计算机和显卡之间的数据传输,并可以实现多个PCI Express设备之间的通信。

4. HDMIHDMI是一种高清图像和音频的传输标准,可以提供最高达到1080P的图像清晰度和高质量的音频传输。

HDMI可以方便地连接电视、投影仪和音响等设备,已成为了电子产品中的常用接口。

”串行口“的数据传输速度是否比并行口慢?

”串行口“的数据传输速度是否比并行口慢?

”串行口“的数据传输速度是否比并行口慢?1. 串行口的工作原理及特点串行口是一种常见的数据传输方式,它使用一条线路将数据逐位地发送出去。

与之相对的是并行口,它使用多条线路同时传输数据。

相比而言,串行口在传输数据时只需要一条线路,这样可以节省成本并减小硬件的复杂度。

不过,由于数据是逐位发送的,所以传输速度较慢。

在实际应用中,串行口常用于连接外部设备,如打印机、调制解调器等。

由于外部设备一般传输的数据量较小,因此串行口的速度已经足够满足需求。

2. 并行口的工作原理及特点与串行口相比,并行口在传输数据时采用的是多条线路同时传输的方式,因此传输速度较快。

并行口可以同时传输多个字节的数据,适用于数据量较大的情况。

然而,由于并行口需要多条线路,所以在硬件设计上会比串行口更加复杂,成本也会更高。

因此,并行口在实际应用中往往用于高速数据传输领域,如硬盘、内存等设备的接口。

3. 串行口与并行口的比较从传输速度来看,由于并行口可以同时传输多个字节的数据,所以其传输速度通常要快于串行口。

但是,在实际应用中,并不是所有的设备都需要高速传输,因此串行口的速度已经能够满足绝大多数的需求。

此外,由于串行口只需要一条线路,所以硬件设计上更为简单,成本更低。

并行口则需要额外的线路支持,并增加了传输过程中的管理难度。

综上所述,串行口的数据传输速度相较于并行口确实是较慢的。

然而,在大多数应用场景下,串行口已经足够满足需求,并且具有成本低、简单易用等优点。

因此,在选择数据传输接口时,应该根据实际需求来进行选择,以获得更好的性价比和用户体验。

并行传输和串行传输的概念

并行传输和串行传输的概念

并行传输和串行传输的概念嘿,朋友们!今天咱来聊聊并行传输和串行传输这俩概念。

并行传输呢,就好像是一群小伙伴一块儿跑,大家同时发力,一下子就能把好多信息快速地传过去。

比如说,你可以想象成一群快递小哥同时送好多包裹到不同的地方,速度那叫一个快呀!它的优点就是传输速度快,能在短时间内处理大量的数据。

这就好比你着急要好多东西,并行传输能很快就给你送到面前。

串行传输呢,则像是一个人一步一步地往前走,虽然速度慢点,但是也能稳稳地把信息送到目的地。

就好像是一个邮递员,一个包裹一个包裹地送,虽然慢一些,但也不会出错呀。

它的优点就是比较简单,成本也低。

那并行传输在啥时候好用呢?比如说你在看高清电影的时候,那大量的数据就得快速传过来,不然画面就不流畅啦,这时候并行传输就大显身手啦。

或者你在玩大型游戏,各种数据得快速更新,并行传输就能让你玩得更爽。

串行传输呢,虽然速度慢点,但在一些对速度要求不高的场合就很合适呀。

比如一些简单的设备之间传递数据,不需要那么快的速度,用串行传输就刚刚好,还省钱呢。

再给大家说个例子吧,就像去市场买菜。

并行传输就像是你一下子找了好多摊主,同时跟他们买不同的菜,很快就能买齐。

串行传输呢,就是你一个一个摊位慢慢逛,慢慢买,虽然时间长点,但也能买到需要的菜。

总的来说呢,并行传输和串行传输都有它们自己的用处。

就像我们的生活中,有时候需要快马加鞭,有时候也需要稳稳当当。

它们俩就像是两个好帮手,根据不同的情况来帮我们传递信息。

所以呀,我们要根据实际需求来选择用哪种方式,让它们更好地为我们服务。

没有哪种方式是绝对好或者绝对坏的,关键是要放在合适的地方。

就像一把钥匙开一把锁,找到对的那个,才能发挥出最大的作用。

不管是并行传输还是串行传输,它们都是信息世界里很重要的一部分呢,都在为我们的科技发展贡献着自己的力量。

描述串行传输方式

描述串行传输方式

描述串行传输方式
串行传输是一种数据传输方式,它将数据位逐个传输,相对于并行
传输,串行传输可以减少传输线路的数量,从而降低成本。

本文将从
串行传输的定义、特点、应用等方面进行描述。

一、定义
串行传输是指将数据位逐个传输的一种数据传输方式。

在串行传输中,数据位按照一定的顺序依次传输,每个数据位都需要经过传输线路传
输到接收端。

串行传输相对于并行传输,可以减少传输线路的数量,
从而降低成本。

二、特点
1. 传输速度较慢:由于串行传输需要逐个传输数据位,因此传输速度
相对较慢。

2. 传输距离较远:串行传输可以通过调整传输线路的电压来实现数据
传输,因此传输距离可以比较远。

3. 传输可靠性较高:由于串行传输只需要传输一个数据位,因此传输
的可靠性相对较高。

4. 成本较低:由于串行传输可以减少传输线路的数量,因此成本相对
较低。

三、应用
1. 串行通信:串行通信是一种常见的应用,例如串口通信、USB通信等。

2. 数字信号处理:在数字信号处理中,串行传输可以用于将数据传输到处理器中进行处理。

3. 传感器数据采集:在传感器数据采集中,串行传输可以用于将传感器采集到的数据传输到控制器中进行处理。

4. 网络通信:在网络通信中,串行传输可以用于将数据传输到远程服务器中进行处理。

总之,串行传输是一种常见的数据传输方式,它具有传输距离远、传输可靠性高、成本低等特点,广泛应用于串行通信、数字信号处理、传感器数据采集、网络通信等领域。

数据传输方法详解

数据传输方法详解

数据传输方法详解数据传输是信息技术领域中至关重要的一环,它涉及到了数据的发送和接收过程。

在现代社会中,数据传输的方式多种多样,本文将对其中一些常见的数据传输方法进行详细解析。

一、串行传输串行传输是一种逐位传输数据的方式,它将数据按照位的顺序依次发送。

在串行传输中,数据通过一个单一的通道进行传输,这个通道可以是电线、光纤或者无线信号等。

串行传输相对于并行传输来说,需要较长的传输时间,但是它的优点是传输距离可以更远,且可以减少传输线的数量。

串行传输常用于需要长距离传输的场景,比如电信网络中的光纤传输。

此外,在一些外部设备连接中,如串口、USB接口等,也会使用串行传输方式。

二、并行传输并行传输是一种同时传输多个位的方式,它将数据的各个位同时发送。

在并行传输中,每个位都通过一个独立的通道进行传输,这些通道可以是不同的电线或者导线。

并行传输相对于串行传输来说,传输速度更快,但是需要更多的传输线。

并行传输常用于短距离高速传输的场景,比如计算机内部的数据传输。

在计算机内部,数据的传输需要快速完成,因此采用并行传输可以提高传输效率。

三、同步传输同步传输是一种在发送端和接收端之间建立时钟信号来同步数据传输的方式。

在同步传输中,发送端和接收端通过预先约定的时钟信号来保持数据传输的同步。

这种方式可以确保数据的准确性和完整性。

同步传输常用于需要高可靠性的数据传输场景,比如通信网络中的数据传输。

在通信网络中,数据的传输需要保证数据的准确性和完整性,因此采用同步传输可以提高传输的可靠性。

四、异步传输异步传输是一种不需要时钟信号来同步数据传输的方式。

在异步传输中,发送端和接收端通过起始位和停止位来标识数据的开始和结束。

这种方式相对于同步传输来说,传输效率较低,但是它的优点是传输的灵活性更高。

异步传输常用于需要灵活性较高的数据传输场景,比如串口通信中的数据传输。

在串口通信中,数据的传输需要根据实际情况来灵活调整,因此采用异步传输可以满足这种需求。

串行和并行的优缺点对比分析

串行和并行的优缺点对比分析

串行和并行的优缺点对比分析
串行数据与并行数据是相对的一对概念。

串行数据是指传输过程中各数据位按顺序进行传输的数据,并行数据则是各数据位同时传送的数据。

串行通信是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。

其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。

串行(chuan xing)是中文通用串行总线的简称。

英文为USB (Universal Serial Bus)是1995年Microsoft、Compaq、IBM等公司联合制定的一种新的PC串行通信协议。

USB协议出台后得到各PC厂商、芯片制造商和PC外设厂商的广泛支持。

USB本身也处于不断的发展和完善中,从当初的0.7、0.8到现在广泛采用的1.0、1.1,2.0版本以及已经被采用,即将被量产应用的3.0版本
数据并行的含义是计算机内包含一组处理单元(PE),每一个处理单元存储一个(或多个)数据元素。

当机器执行顺序程序时,可对应于全部或部分的内部处理单元所存的数据同时操作。

所谓数据并行是指把数据划分成若干块分别映像到不同的处理机上,。

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串行传输VS并行传输“众人拾柴火焰高”是句老话,但电脑领域却发生了多根线比不过1根线的怪事。

无论从通信速度、造价还是通信质量上来看,现今的串行传输方式都比并行传输方式更胜一筹。

近两年,大家听得最多的一个词可能就是串行传输了。

从技术发展的情况来看,串行传输方式大有彻底取代并行传输方式的势头,USB取代IEEE1284,SATA取代PATA,PCIExpress 取代PCI……从原理来看,并行传输方式其实优于串行传输方式。

通俗地讲,并行传输的通路犹如一条多车道的宽阔大道,而串行传输则是仅能允许一辆汽车通过的乡间公路“众人拾柴火焰高”是句老话,但电脑领域却发生了多根线比不过1根线的怪事。

无论从通信速度、造价还是通信质量上来看,现今的串行传输方式都比并行传输方式更胜一筹。

近两年,大家听得最多的一个词可能就是串行传输了。

从技术发展的情况来看,串行传输方式大有彻底取代并行传输方式的势头,USB取代IEEE1284,SATA取代PATA,PCIExpress取代PCI……从原理来看,并行传输方式其实优于串行传输方式。

通俗地讲,并行传输的通路犹如一条多车道的宽阔大道,而串行传输则是仅能允许一辆汽车通过的乡间公路。

以古老而又典型的标准并行口(StandardParallelPort)和串行口(俗称COM口)为例,并行接口有8根数据线,数据传输率高;而串行接口只有1根数据线,数据传输速度低。

在串行口传送1位的时间内,并行口可以传送一个字节。

当并行口完成单词“advanced”的传送任务时,串行口中仅传送了这个单词的首字母“a”。

图1:并行接口速度是串行接口的8倍那么,为何现在的串行传输方式会更胜一筹?下文将从并行、串行的变革以及技术特点,分析隐藏在表象背后的深层原因。

一、并行传输技术遭遇发展困境电脑中的总线和接口是主机与外部设备间传送数据的“大动脉”,随着处理器速度的节节攀升,总线和接口的数据传输速度也需要逐步提高,否则就会成为电脑发展的瓶颈。

我们先来看看总线的情况。

1981年第一台PC中以ISA总线为标志的开放式体系结构,数据总线为8位,工作频率为8.33MHz,这在当时却已算是“先进技术”了,所以ISA总线还有另一个名字“AT总线”;到了286时,ISA的位宽提高到了16位,为了保持与8位的ISA 兼容,工作频率仍为8.33MHz。

这种技术一直沿用到386系统中。

到了486时代,同时出现了PCI和VESA两种更快的总线标准,它们具有相同的位宽(32位),但PCI总线能够与处理器异步运行,当处理器的频率增加时,PCI总线频率仍然能够保持不变,可以选择25MHz、30MHz和33MHz三种频率。

而VESA总线与处理器同步工作,因而随着处理器频率的提高,VESA总线类型的外围设备工作频率也得随着提高,适应能力较差,因此很快失去了竞争力。

PCI总线标准成为Pentium时代PC总线的王者,硬盘控制器、声卡到网卡和显卡全部使用PCI插槽。

图2:并行数据传输技术向来是提高数据传输率的重要手段,但是,进一步发展却遇到了障碍。

首先,由于并行传送方式的前提是用同一时序传播信号,用同一时序接收信号,而过分提升时钟频率将难以让数据传送的时序与时钟合拍,布线长度稍有差异,数据就会以与时钟不同的时序送达另外,提升时钟频率还容易引起信号线间的相互干扰。

因此,并行方式难以实现高速化。

另外,增加位宽无疑会导致主板和扩充板上的布线数目随之增加,成本随之攀升。

在外部接口方面,我们知道IEEE1284并行口的速率可达300KB/s,传输图形数据时采用压缩技术可以提高到2MB/s,而RS-232C标准串行口的数据传输率通常只有20KB/s,并行口的数据传输率无疑要胜出一筹。

因此十多年来,并行口一直是打印机首选的连接方式。

对于仅传输文本的针式打印机来说,IEEE1284并行口的传输速度可以说是绰绰有余的。

但是,对于近年来一再提速的打印机来说,情况发生了变化。

笔者使用爱普生6200L(同时具备并行口和USB接口)在打印2MB图片时,并行口和USB接口的速度差异并不明显,但在打印7.5MB大小的图片文件时,从点击“打印”到最终出纸,使用USB接口用了18秒,而使用并行口时,就用了33秒。

从这一测试结果可以看出,现行的并行口对于时下的应用需求而言,确实出现了瓶颈。

你知道吗?IEEE1284的三种接口早期的并行口是一种环形端口,IEEE1284则采用防呆设计的D型连接器。

IEEE1284定义了D-sub、Centronics和MDR-36等三种连接器(图3)。

我们所见到打印机电缆,一端是D-sub连接器,用来与主机连接,另一端为带有锁紧装置的Centronics连接器,用来连接到打印机。

连接起来不仅方便,而且十分可靠。

D-sub连接器有25根插针,而Centronics连接器有36根插针,多出来的11根基本上是冗余的信号地。

MDR(MiniDeltaRibbon,小型三角带)连接器也是36根插针,这种小尺寸连接器是为数码相机、Zip驱动器等小型设备而设计的,实际上很少被使用。

图3:三种不同尺寸的并行口连接器二、USB,让串行传输浴火重生回顾前面所介绍的并行接口与串行接口,我们知道IEEE1284并行口的速率可达300KB/s,而RS-232C标准串行口的数据传输率通常只有20KB/s,并行口的数据传输率无疑要胜出一筹。

外部接口为了获得更高的通信质量,也必须寻找RS-232的替代者。

1995年,由Compaq、Intel、Microsoft和NEC等几家公司推出的USB接口首次出现在PC机上,1998年起即进入大规模实用阶段。

USB比RS-232C的速度提高了100倍以上,突破了串行口通信的速度瓶颈,而且具有很好的兼容性和易用性。

USB设备通信速率的自适应性,使得它可以根据主板的设定自动选择HS(High-Speed,高速,480Mbps)、FS(Full-Speed,全速,12Mbps)和LS(Low-Speed,低速,1.5Mbps)三种模式中的一种。

USB 总线还具有自动的设备检测能力,设备插入之后,操作系统软件会自动地检测、安装和配置该设备,免除了增减设备时必须关闭PC机的麻烦。

USB接口之所以能够获得很高的数据传输率,主要是因为其摒弃了常规的单端信号传输方式,转而采用差分信号(differentialsignal)传输技术,有效地克服了因天线效应对信号传输线路形成的干扰,以及传输线路之间的串扰。

USB接口中两根数据线采用相互缠绕的方式,形成了双绞线结构(图4)。

图4:采用差模信号传送方式的USB图5:差分传输方式具有更好的抗干扰性能图5是由两根信号线缠绕在环状铁氧体磁芯上构成的扼流线圈。

在单端信号传输方式下,线路受到电磁辐射干扰而产生共模电流时,磁场被叠加变成较高的线路阻抗,这样虽然降低了干扰,但有效信号也被衰减了。

而在差动传输模式下,共模干扰被磁芯抵消,但不会产生额外的线路阻抗。

换句话说,差动传输方式下使用共模扼流线圈,既能达到抗干扰的目的,又不会影响信号传输。

差分信号传输体系中,传输线路无需屏蔽即可取得很好的抗干扰性能,降低了连接成本。

不过,由于USB接口3.3V的信号电平相对较低,最大通信距离只有5米。

USB规范还限制物理层的层数不超过7层,这意味着用户可以通过最多使用5个连接器,将一个USB 设备置于距离主机最远为30米的位置。

为解决长距离传输问题,扩展USB的应用范围,一些厂商在USB规范上添加了新的功能,例如PoweredUSB和ExtremeUSB,前者加大了USB的供电能力,后者延长了USB 的传输距离。

三、差分信号技术:开启信号高速传输之门的金钥匙电脑发展史就是追求更快速度的历史,随着总线频率的提高,所有信号传输都遇到了同样的问题:线路间的电磁干扰越厉害,数据传输失败的发生几率就越高,传统的单端信号传输技术无法适应高速总线的需要。

于是差分信号技术就开始在各种高速总线中得到应用,我们已经知道,USB实现高速信号传输的秘诀在于采用了差分信号传输方式。

差分信号技术是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术,与传统的单端传输方式相比,它具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点,其传输介质可以是铜质的PCB连线,也可以是平衡电缆,最高传输速率可达1.923Gbps。

Intel倡导的第三代I/O技术(3GIO),其物理层的核心技术就是差分信号技术。

那么,差分信号技术究竟是怎么回事呢?图6:差分信号传输电路众所周知,在传统的单端(Single-ended)通信中,一条线路来传输一个比特位。

高电平表示为“1”,低电平表示为“0”。

倘若在数据传输过程中受到干扰,高低电平信号完全可能因此产生突破临界值的大幅度扰动,一旦高电平或低电平信号超出临界值,信号就会出错(图7)。

图7:单端信号传输在差分电路中,输出电平为正电压时表示逻辑“1”,输出负电压时表示逻辑“0”,而输出“0”电压是没有意义的,它既不代表“1”,也不代表“0”。

而在图7所示的差分通信中,干扰信号会同时进入相邻的两条信号线中,当两个相同的干扰信号分别进入接收端的差分放大器的两个反相输入端后,输出电压为0。

所以说,差分信号技术对干扰信号具有很强的免疫力。

图8:差分信号传输正因如此,实际电路中只要使用低压差分信号(LowVoltageDifferentialSignal,LVDS),350mV左右的振幅便能满足近距离传输的要求。

假定负载电阻为100Ω,采用LVDS方式传输数据时,如果双绞线长度为10米,传输速率可达400Mbps;当电缆长度增加到20米时,速率降为100Mbps;而当电缆长度为100米时,速率只能达到10Mbps左右。

在近距离数据传输中,LVDS不仅可以获得很高的传输性能,同时还是一个低成本的方案。

LVDS器件可采用经济的CMOS工艺制造,并且采用低成本的3类电缆线及连接件即可达到很高的速率。

同时,由于LVDS可以采用较低的信号电压,并且驱动器采用恒流源模式,其功率几乎不会随频率而变化,从而使提高数据传输率和降低功耗成为可能。

因此,LVDS技术在USB、SATA、PCIExpress以及HyperTransport中得以应用,而LCD中控制电路向液晶屏传送像素亮度控制信号,也采用了LVDS方式。

四、新串行时代已经到来差分传输技术不仅突破了速度瓶颈,而且使用小型连接可以节约空间。

近年来,除了USB和FireWire,还涌现出很多以差分信号传输为特点的串行连接标准,几乎覆盖了主板总线和外部I/O端口,呈现出从并行整体转移到新串行时代的大趋势,串行接口技术的应用在2005年将进入鼎盛时期(图9)。

图9:所有的I/O技术都将采用串行方式1.LVDS技术,突破芯片组传输瓶颈随着电脑速度的提高,CPU与北桥芯片之间,北桥与南桥之间,以及与芯片组相连的各种设备总线的通信速度影响到电脑的整体性能。

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