串行通信和并行通信的详解

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串行通信和并行通信

串行通信和并行通信
在一帧信息中,每一位的传送时间(位宽)是固定的,位传送时间的倒数称为波特率(Baud rate),波特率表示每秒传送的位数。例如每秒960个字符,若每个字符为10位,则波特率为9600。位传送时间是104μS。
MCS-51 串行I/O接口的基本工作是:发送时,将CPU送来的并行数据转换成一定格式的串行数据,从引脚TXD上按规定的波特率逐位输出;接收时,要监视引脚 RXD,一旦出现起始位“0”,就将外围设备送来的一定格式的串行数据转换成并行数据,等待CPU读入。
串行通信和并行通信
[] [] Biblioteka 计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方法有并行通信和串行通信两种。
一组信息(通常是字节)的各位数据被同时传送的通信方法称为并行通信。并行通信依靠并行I/O接口实现。并行通信速度快,但传输线根数多,只适用于近距离(相距数公尺)的通信。
一组信息的各位数据被逐位顺序传送的通信方式称为串行通信。串行通信可通过串行接口来实现。串行通信速度慢,但传输线少,适宜长距离通信。
2. 信息传送方向
根据信息的传送方向,串行通信可以进一步分为单工、半双工和全双工3种。信息只能单方向传送称为单工;信息能双向传送,但不能同时双向传送称为半双工;能够同时双向传送则称为全双工。
MCS-5l单片机有一个全双工串行口。全双工的串行通信只需要一根输出线(TXD)和一根输入线(RXD)
波特率

串行通信和并行通信的区别

串行通信和并行通信的区别

1.串行通信和并行通信的区别2.通信的方式3.Rs232协议4.51单片机通信的硬件连接5.软件编写串口程序通讯两个设备之间的交流通信:并行通信和串行通信并行通信在同一时刻发送多位数据串行通信用一根线在不同的时刻发送8位数据并行通信优点发送速度快缺点传输距离短资源占用多串行通信优点传输距离远占用资源少缺点发送速度慢通信的方式1.单工通信只能接受或者发送收音机遥控器2.半双工通信在同一时刻只能发送或者接收对讲机3.全双工通信在同一时刻既能接收又能发送电话4.协议数据发送的格式Rs232协议:例如:发送8位数据0x12;发送数据之前先发送一个开始位开始位+数据位+奇偶校验位+停止位开始位1位低电平数据位5~8位用的最多的是8位奇偶校验位1位停止位1~2位1位1.5位2位奇偶校验奇校验通过查看数据中1的个数例如选择奇校验发送的数据为010111101的个数为基数那么奇偶校验位为0如果发送的数据位101010101的个数为偶数那么奇偶校验位为1发送方通过发送数据中1的个数,如果为奇数,那么奇偶校验位位0否则为1接收方当接收到数据,通过查看数据中1的个数+奇偶校验位1的个数如果为奇数,代表数据发送成功,否则失败停止位1位2位1.5位数字芯片时间通过时钟脉冲1位=1个脉冲2位=2个脉冲1.5位=1.5个脉冲3.串口的硬件连接4.51单片机中的硬件连接图1.ttl电平0 0v~1.5v1 2.5~5v2.把ttl电平转化为cmos电平0 5v~12v1-5v~-12v通过max232转化ttl电平转化为cmos电平5.软件控制51单片机中包含一个串口1.波特率例如1s可以发送100帧数据1帧数据包含10位那么波特率=10*100=1000bit/s设备1s中发送的位数单片机的波特率位96002.串口控制寄存器sconSCON 8位寄存器D7~D6 SM0 SM1代表的是串口工作模式00代表的是串口只是一个8位移位寄存器01代表的是一个一帧信息为10位的串口‘用的最多10 11 代表的是一个一帧信息为11位的串口10位包含开始位+8位数据位+一位停止位D4 ren 代表的是数据接收使能位1:代表的是可以接受否则不能接受D0:RI: 接收标志位如果接受到数据那么RI为1 否则为D1 TI:发送标志位如果发送完数据那么标志位位1否则为001 0 1 0 0 0 0 01010000 0x50PCON 电源控制寄存器最高位smod 代表时钟频率是否加倍产生波特率通过T1定时器来产生T1工作在方式2下并且Th1=0xfd tl1=0xfd软件编程1.初始化串口1.1设置波特率1.2启动SCON1.3启动定时器12.回显1.单片机等待接收数据2.接收到数据再把数据发送给电脑作业:1.串口实现回显功能2.串口去控制LED灯发送1 LED1点亮发送2 LED2 点亮…………….发送7 LED7点亮发送$ 全部熄灭扩展实现流水灯。

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。

数据通信的类型及原理

数据通信的类型及原理

数据通信的类型及原理
数据通信的类型主要有以下几种:
1. 串行通信:在串行通信中,数据在一个接口上一位一位地传输,即一次只发送/接收一位。

常见的串行通信协议包括RS-232、USB、SPI和I2C等。

2. 并行通信:在并行通信中,数据以多位同时传输。

每个接口上有对应的数据线,每条数据线承载一个位的数据。

并行通信的主要特点是传输速度快,但要求数据线的数量较多。

常见的并行通信接口包括并行打印口、IDE接口和系统总线接口等。

3. 无线通信:无线通信是一种将数据通过无线电波传输的通信方式。

无线通信可以分为远距离无线通信和近距离无线通信。

远距离无线通信包括蜂窝网络通信(如4G、5G)、卫星通信等;近距离无线通信包括蓝牙、Wi-Fi、NFC等。

数据通信的原理是通过传输介质将数据从发送方传输到接收方。

在串行通信中,数据通过一个线路逐位传输,发送方将数据按位依次发送,接收方按照相同的顺序逐位接收。

在并行通信中,数据的各个位同时通过多条数据线传输。

在无线通信中,数据通过无线电波以电磁信号的形式传输,发送方的电子设备将数据转换为电磁信号发送,接收方的电子设备接收并解码电磁信号重新获取数据。

无论是哪种通信方式,数据通信都需要发送方和接收方之间达成一致的通信协议,包括
数据格式、传输速率、错误检测和纠错等。

通信教程概述并行与串行通信的区别

通信教程概述并行与串行通信的区别

通信教程概述并行与串行通信的区别嵌入式电子设备之间互相通信已经非常普遍,通信的方式主要分为两类:并行和串行。

1并行通信并行是指多比特数据同时通过并行线进行传送,这样一次性可以传输更多的数据。

但并行传送的线路长度受到限制,因为长度增加,干扰就会增加,数据也就容易出错。

并行接口同时传输多个位。

它们通常需要数据总线(八、十六或更多线路),以1和0的编码传输数据。

如下图:使用9线的并行通信,由时钟控制的8位数据总线,每个时钟脉冲发送一个字节。

并行通信主要特点:1.各数据位同时传输,传输速度快、效率高,多用在实时、快速的场合。

2.并行通信不能长距离通信,抗干扰能力差。

2串行通信串行通信作为计算机通信方式之一,主要起到主机与外设以及主机之间的数据传输作用。

串行通信分为:同步和异步通信。

1.同步通信同步通信一般有一个同步时钟,如下图,一根数据线,一根时钟线。

一个时钟传输一个Bit位。

我们常见的SPI、I2C等就是串行同步通信。

2.异步通信异步通信中,在异步通信中有两个比较重要的指标:字符帧格式和波特率。

数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送,是通过双方约定好的波特率进行数据传输。

假如双方波特率不一致,则接收到数据就是乱码。

我们常见的UART、CAN等就是串行异步通信。

3.串行异步通信UART这里在进一步讲述常见的串行异步通信:UART。

内置规则:•波特率•数据位•同步位•奇偶校验位波特率常规波特是1200、2400、4800、19200、38400、57600和115200 bps数据位每个数据包中的数据量可以设置为5到9位,通常为8位。

同步位同步位是与每个数据块一起传送的两个或三个特殊位。

它们是起始位和停止位。

奇偶校验位奇偶校验是一种非常简单的错误检查方式。

它有两种:奇数或偶数。

4.UART两设备连线这种发送和接收数据的串行接口是全双工(双向都可以发送,也可以接收)。

5.举例9600波特,8个数据位,无奇偶校验和1个停止位。

串行通信和并行通信的详解

串行通信和并行通信的详解
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串行通信
通信双方使用一根或两根数据信号线相连,同一 时刻,数据在一根数据信号线上一位一位地顺序 传送,每一位数据都占据一个固定的时间长度. 与并行通信相比,串行通信的优点是传输线少、 成本低、适合远距离传送及易于扩展.缺点是速 度慢、传输时间长等. 如计算机上常用的COM设备、USB设备和网络 通信等设备都采用串行通信.
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并行通信
以字节Byte或字节的倍数为传输单位 一次传送一个或一个以上字节的数据,数据的各 位同时进行传送 适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量 和快速的信息交换.计算机的各个总线传输数据 时就是以并行方式进行的. 并行通信的特点就是传输速度快,但当距离较远、 位数较多时,通信线路复杂且成本高.
半双工通信方式类似对讲机,某时刻A发送B接
收,另一时刻B发送A接收,双方不能同时进行发送
A 和接收.
B
A

K
K
a)单工通信b方 )半 式双工通
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图c为全双工通信方式Full Duplex.在这种方式 中,分别用2根独立的传输线来连接发送方和接 收方,A、B既可同时发送,又可同时接收.
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外同步
外同步通信的数据格式中没有同步字符,而是用 一条专用控制线来传送同步字符,使接收端及发 送端实现同步.当每一帧信息结束时均用两个字 节的循环控制码CRC为结束.
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②面向比特型的数据格式 根据同步数据链路控制规程SDLC,面向比特型 的数据每帧由六个部分组成.
第一部分是开始标志7EH; 第二部分是一个字节的地址场; 第三部分是一个字节的控制场; 第四部分是需要传送的数据,数据都是位bit的集 合; 第五部分是两个字节的循环控制玛CRC; 最后部分又是7EH,作为结束标志.

简述并行、串行、异步、同步通信原理

简述并行、串行、异步、同步通信原理

标题:并行、串行、异步、同步通信原理解析一、介绍并行、串行、异步、同步通信的概念1. 并行通信:指多个数据信号在同一时刻通过不同的传输路径传输,在数据传输过程中,多个信号可以同时进行传输,从而提高数据传输效率。

2. 串行通信:指数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输,在数据传输过程中,数据信号只能依次进行传输,适用于长距离传输和节约传输线路资源。

3. 异步通信:指数据传输时没有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输,需要通过起始位和停止位来标识数据的起始和结束。

4. 同步通信:指数据传输时需要有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输,需要通过时钟信号进行同步。

二、并行通信的原理及特点1. 原理:多个数据信号同时通过不同的传输路径传输。

2. 特点:1) 传输速度快:由于多个数据信号同时进行传输,因此传输速度相对较快。

2) 传输距离有限:由于多条传输路径之间的信号相互干扰,因此传输距离相对较短。

3) 成本较高:需要多条传输路径和大量的接口,成本相对较高。

三、串行通信的原理及特点1. 原理:数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输。

2. 特点:1) 传输速度慢:由于数据信号只能依次进行传输,因此传输速度相对较慢。

2) 传输距离远:适用于长距离传输,可以节约传输线路资源。

3) 成本较低:只需要一条传输路径和少量的接口,成本相对较低。

四、异步通信的原理及特点1. 原理:数据传输时没有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输。

2. 特点:1) 灵活性高:数据传输时间不固定,可以根据实际需要进行调整。

2) 精度较低:由于没有固定的时钟信号,数据传输的精度相对较低。

3) 适用于短距离传输:由于数据传输精度较低,适用于短距离传输和数据量较小的情况。

五、同步通信的原理及特点1. 原理:数据传输时需要有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输。

串行通信简介

串行通信简介

串行通信简介一、并行通信与串行通信数据传输的两种方式为并行和串行。

并行通信传输中,一组数据的各数据位在多条线上同时被传输,以字或字节为单位并行进行。

并行通信使用的通信线路多、成本高,另外由于线路长度增加时,干扰增加,数据也容易出错,所以并行方式不适宜远距离通信,工业上很少使用。

串行通信使用一条数据线,将数据一位接一位地按顺序依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度,只需要较少的通信线路就可以在系统间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信,工业上广泛使用。

二、同步通信与异步通信串行通信一般又分为同步通信和异步通信。

同步通信收发设备需要使用一根同步时钟信号线,在时钟信号的驱动下双方进行协调,同步数据。

例如,通信中双方通常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。

异步通信则不需要同步时钟信号,而是采用字符同步的方式,字符帧格式如图12-59所示。

图12-59 异步通信的字符帧格式发送的字符由1个低电平起始位、7或8个传送信息数据位、1个奇偶校验位(可以没有)、1或2个停止位组成。

通信双方需要对采用的字符帧格式和数据的传输速率做相同的约定。

异步通信传送的附加位(非有效传送信息)较多,传输效率低,但随着通信速率的提高,可以满足控制系统通信的要求。

S7-1200 PLC采用异步通信方式。

提示:串行通信中,波特率指的是数据传输速率,即每秒传送的二进制位数,其符号为bit/s或bps。

三、单工、半双工与全双工通信单工通信只支持数据在一个方向上传输,不能实现双向通信,例如电视、广播。

半双工通信允许数据在两个方向上传输,但同一时刻只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信。

在同一时间只可以有一方接收或发送信息,可以实现双向通信,如对讲机。

全双工通信允许数据同时在两个方向上传输,因此全双工通信是两个单工通信方式的结合。

在同一时间可以同时接收和发送信息,实现双向通信,如电话通信。

并行通信与串行通信

并行通信与串行通信
2022年3月14日星期一
只有在-3V~+3V时逻辑为不确定
2. RS-232接口信号及含义
引脚号 名称
含义
1 CD
载波检测(输入)
2 RXD
接收数据线(输入)
3 TXD
发送数据线(输出)
4 DTR
数据终端准备好(输出),计算机收到 RI 信号,作为回答,表示通信接口已准备就绪
5 GND
信号地
6 DSR
2022年3月14日星期一 用途:适用于长距离数据传输。
2.串行接口
完成串行通信任务的接口称为串行通信接口, 简称串行接口。
功能: (1)输入时,完成串行到并行格式转换 (2)输出时,完成并行到串行格式转换。
数据
数据总线
总线 缓冲

RESET RD WR CS
2022年3月14日星期一
控制 逻辑
常用单电源供电的232电平转换芯片
2022年3月14日星期一
n MAX232、TLC232、UN232、 SP232等为不同厂家的典型单电源供 电的232接口芯片,完成电平转换功 能。根据UART的电平的不同可分为 5V和3.3V。
RS232电平转换原理
计算机通信是TTL和CMOS逻辑电平,而RS-232 规定的电平与之不符,故需电平转换。
微机中常见的波特率有110,300,600,1200, 2400,4800,9600,19200等。微机最高波特率由 硬件决定。
例:已知字符格式中数据为8位,无校验,1位停止位, 在1分钟内连续不断传送了 69120个字符,求波特率。
解:一个字符=1+8+0+1=10位
每秒传送的字符个数=69120/60=1152个

adc与cpu的数据交换有串行通信与并行通信两种其中并行通信

adc与cpu的数据交换有串行通信与并行通信两种其中并行通信

ADC与CPU的数据交换:串行通信与并行通信1. 引言ADC(模数转换器)和CPU(中央处理器)是现代计算机系统中重要的组成部分。

ADC负责将模拟信号转换为数字信号,而CPU负责对这些数字信号进行处理和分析。

数据交换是ADC和CPU之间的关键环节,它决定了系统的性能和效率。

在数据交换中,串行通信和并行通信是两种常见的方式。

本文将深入探讨ADC与CPU之间的数据交换,并分析串行通信和并行通信的优缺点。

2. 串行通信串行通信是一种逐位传输数据的方式,数据按照顺序逐位传输。

在ADC与CPU之间的串行通信中,数据通过单根线路进行传输。

串行通信的主要特点如下:2.1 占用较少的线路串行通信只需要一根线路进行数据传输,因此占用的线路资源较少。

这在一些对线路资源有限的场景中非常有优势。

2.2 传输距离较长由于串行通信只需要一根线路,因此可以通过采取一些技术手段(如差分信号传输)来提高信号的抗干扰能力,从而实现较长的传输距离。

2.3 传输速率较低由于串行通信是逐位传输数据,因此传输速率较低。

传输速率受限于线路的带宽和信号传输的速度。

2.4 应用广泛串行通信在许多领域广泛应用,如串行接口(如串行ATA、串行SCSI)、串行通信协议(如RS-232、RS-485)等。

3. 并行通信并行通信是一种同时传输多个数据位的方式,数据同时通过多根线路进行传输。

在ADC与CPU之间的并行通信中,数据可以同时传输多个位。

并行通信的主要特点如下:3.1 传输速率较高由于并行通信可以同时传输多个数据位,因此传输速率较高。

传输速率受限于线路的带宽和数据线的数量。

3.2 占用较多的线路并行通信需要多根线路进行数据传输,因此占用的线路资源较多。

这在一些对线路资源有限的场景中可能会成为问题。

3.3 传输距离较短由于并行通信需要多根线路,同时存在信号传输的时间差,因此传输距离较短。

3.4 应用局限并行通信在一些特定的应用场景中才会被采用,如内部总线(如PCI、PCIe)和内存总线(如DDR、GDDR)等。

太厉害了!终于有人能把“并行通信和串行通信”讲的明明白白了

太厉害了!终于有人能把“并行通信和串行通信”讲的明明白白了

太厉害了!终于有人能把“并行通信和串行通信”讲的明明白白了通信接口广泛用于现场数据采集和数据传输。

监控系统主要涉及串行通信接口和网络接口。

计算机和外围设备或计算机之间通常有两种通信方式:并行通信和串行通信。

并行通信并行通信指的是数据位的同时传输。

数据并行传输速度快,但占用大量通信线路,数据传输的可靠性随着距离的增加而降低,仅适用于短距离数据传输。

串行通信串行通信是指在一条数据线上逐位顺序传输数据。

在传输过程中,在传输每个数据之后,再传输第二个数据,依此类推。

当接收数据时,一次一条数据线被逐个接收,然后它们被组合成一个完整的数据。

在远程数据通信中,一般采用串行通信,具有通信线路少、成本低的优点。

一、同步和异步通信方式串行通信有两种基本通信模式:同步串行通信方式和异步串行通信方式。

同步串行通信方式是指在相同的数据传输速率下,发送端和接收端的通信频率保持严格同步。

因为不需要起始位和停止位,所以可以提高数据传输速率,但是发射器和接收器的成本更高。

异步串行通信方式是指发送端和接收端不需要在相同的波特率下严格同步,并且允许相对延时,即接收端和发送端之间的频率偏差在10%以内,这样可以保证通信的正确性。

二、数据传送方式1、单工方式。

单工方式使用数据传输线,只允许数据在固定的方向上传输。

例如,甲只能用作发射器,乙只能用作接收器,数据只能从甲传送到乙,而不能从乙2、半双工方式。

半双工方式使用数据传输线,允许数据以分时方式在两个方向传输,但不能同时在两个方向传输。

例如,在某个时刻,甲是发射器,乙是接收器,数据从甲传送到乙;另一方面,甲可以作为接收器,乙可以作为发送器,数据从甲传输到乙。

3、全双工方式。

全双工方式使用两条数据传输线,允许数据同时双向传输。

例如,甲和乙有独立的发射器和接收器。

同时,允许向甲和乙发送数据波特率指每秒传输二进制数据的位数,单位为b/s和bps(位/秒)。

它是衡量串行数据传输速度的重要指标和参数。

串行通信与并行通信的区别

串行通信与并行通信的区别

串⾏通信与并⾏通信的区别
⼀、基本概念
串⾏通信:⼀条信息的各位数据被按逐位按顺序传送。

并⾏通信:⼀条信息的数据可以按照多位传送,有更多的信号地线。

⼆、特点
串⾏通讯:两个设备之间通过⼀对信号线进⾏通讯,其中⼀根为信号线,另外⼀根为信号地线,信号电流通过信号线到达⽬标设备,再经过信号地线返回,构成⼀个信号回路。

并⾏通讯通常可以⼀次传送8bit、16bit、32bit甚⾄更⾼的位数,相应地就需要8根、16根、32根信号线,同时需要加⼊更多的信号地线。

通过串⾏通讯与并⾏通讯的对⽐,可以看出:串⾏通讯很简单,但是相对速度低;并⾏通讯⽐较复杂,但是相对速度⾼。

更重要的是,串⾏线路仅使⽤⼀对信号线,线路成本低并且抗⼲扰能⼒强,因此可以⽤在长距离通讯上;⽽并⾏线路使⽤多对信号线(还不包括额外的控制线路),线路成本⾼并且抗⼲扰能⼒差,因此对通讯距离有⾮常严格的限制。

主机和外部设备的信息交换

主机和外部设备的信息交换

主机和外部设备的信息交换概述主机和外部设备之间的信息交换是计算机系统中至关重要的一部分。

主机是计算机系统的核心部分,负责处理各种运算和控制任务,而外部设备则扩展了计算机的功能,并提供了与外部世界交互的接口。

在信息时代,主机和外部设备的信息交换变得越来越频繁和复杂,本文将探讨主机和外部设备之间的信息交换方式、协议、以及相关的一些技术。

串行通信和并行通信串行通信串行通信是一种逐位传输数据的通信方式,数据以位的形式依次传输,可以通过一根细线或光缆实现。

串行通信适用于远距离传输和高速传输,例如RS-232、USB、以太网等都是串行通信的代表。

并行通信并行通信是一种同时传输多位数据的通信方式,通常使用多根信号线实现,每根信号线传输一个数据位。

并行通信速度相对较快,适用于短距离传输,例如CPU和内存之间的数据传输就是采用并行通信。

主机和外部设备的信息交换方式输入/输出(IO)端口主机和外设之间的信息交换是通过输入/输出(IO)端口实现的。

主机通过对IO端口的读写来与外部设备交换信息。

每个IO端口都有一个地址,读写该地址对应的端口可以进行信息交换。

中断除了通过主动读写IO端口进行信息交换外,外部设备还可以通过中断的方式向主机发送信息。

当外部设备有数据需要主机处理时,会向主机发送中断请求,主机收到中断请求后,暂停当前任务处理外设发送的信息。

存储器映射IO存储器映射IO是一种将IO设备映射到内存地址空间的方式,主机通过读写特定的内存地址来与外部设备交换信息。

这种方式简化了IO设备的访问,也提高了IO设备的访问速度。

主机和外部设备的信息交换协议USB协议USB(Universal Serial Bus)是一种用于连接计算机与外部设备的通信接口标准。

USB协议定义了设备如何与主机进行通信、如何传输数据等规范。

USB协议支持热插拔和多设备连接,广泛应用于键盘、鼠标、打印机等外设。

Ethernet协议Ethernet是一种局域网(LAN)通信协议,用于在计算机之间进行数据通信。

并行与串行

并行与串行

串行通信的基本概念1.串行通信与并行通信在微型计算机中,通信(数据交换)有两种方式:串行通信和并行通信。

串行通信——是指计算机与I/O设备之间仅通过一条传输线交换数据,数据的各位是按顺序依次一位接一位进行传送。

并行通信——是指计算机与I/O设备之间通过多条传输线交换数据,数据的各位同时进行传送。

应该理解所谓的并行和串行,仅是指I/O接口与I/O设备之间数据交换(通信)是并行或串行。

无论怎样CPU与I/O接口之间数据交换总是并行。

二者比较:串行通信的速度慢,但使用的传输设备成本低,可利用现有的通信手段和通信设备,适合于计算机的远程通信;并行通信的速度快,但使用的传输设备成本高,适合于近距离的数据传送。

2.异步串行方式的特点和字符格式(1)异步串行方式的特点所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送基本上是同步的。

异步串行通信的特点可以概括为:①以字符为单位传送信息。

②相邻两字符间的间隔是任意长。

③接收时钟和发送时钟只要相近就可以。

异步方式特点简单的说就是:字符间异步,字符内部各位同步。

(2)异步串行方式的数据格式(字符格式)异步串行通信的数据格式如图7-1所示,每个字符(每帧信息)由4个部分组成:①1位起始位,规定为低电0;②5~8位数据位,即要传送的有效信息;③1位奇偶校验位;④1~2位停止位,规定为高电平1。

图7-1 异步串行数据格式3.同步串行方式的特点和数据格式(1)同步串行方式的特点所谓同步通信,是指数据传送是以数据块(一组字符)为单位,字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。

同步串行通信的特点可以概括为:①以数据块为单位传送信息。

②在一个数据块(信息帧)内,字符与字符间无间隔。

③接收时钟与发送进钟严格同步。

(2)同步、串行方式的数据格式同步串行通信的数据格式如图7-2所示,每个数据块(信息帧)由3个部分组成:①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志;②n个连续传送的数据③2个字节循环冗余校验码(CRC)图7-2 同步串行数据格式4.波特率、波特率因子与位周期波特率——是指单位时间传输二进制数据的位数,其单位为位/秒(B/S)或波特。

单片机的通信方式

单片机的通信方式

单片机的通信方式单片机通信是指单片机之间的数据传输方式,用于各种嵌入式应用。

通信方式有很多,常用的有串行通信方式和并行通信方式。

1. 串行通信串行通信方式是指在同一时刻只有一个数据位在传输的通信方式。

串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信。

异步串行通信通常用于短距离通信和低速通信,因为异步通信需要使用更多的数据位来描述数据,需要更长的时间来传输。

同步串行通信通常用于高速通信和长距离传输。

同步通信使用一个时钟信号来同步传输的数据,这样数据传输速度比异步通信快。

并行通信方式是指在同一时刻多个数据位同时传输的通信方式。

并行通信速度比串行通信速度快,但需要使用更多的线路。

并行通信通常用于高速通信和高速数据传输,如网络、计算机等系统。

3. I2C通信I2C通信是一种具有双向数据传输和同步时序的串行通信方式,常用于连接多个外设到单片机。

I2C通信采用两根线路和多个地址和设备来实现通信。

SPI通信是一种快速、高效、双向的串行通信方式。

SPI通信采用四根线路来实现通信,这些线路包括:时钟线、数据线、主从选择线和片选信号线。

SPI通信通常用于高速数据传输和控制数据的传输。

CAN通信是一种适用于工业控制和汽车控制等领域的串行通信协议。

CAN通信用于处理较大量的数据,通信速度较快,主要支持多个节点之间的独立通信。

CAN通信采用特定的通信协议来处理信息,保证通信正常。

CAN通信通常包括两个节点,即发送者和接收者。

总之,单片机通信是嵌入式系统中非常重要的功能,有多种不同的通信方式和协议,可以根据不同的应用场合和需求进行选择。

简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、双工、半双工的概念

简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、双工、半双工的概念

简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、
双工、半双工的概念
并行通信:
并行通信是指在意义上,在某一时刻内,多个信号共同在线上传播的通信方式,也就是将多个信号同时传输。

串行通信:
串行通信指用一条线的同步调制方式进行通信,将一位一位地传送信号,传输的信号常量用时间的顺序来编码,编码过程按比特串的形式完成,理论上可以传输不同类型的传输数据。

同步通信:
同步通信是指在通信动作前,双方进行信号同步,挥手确认等动作,双方经过一段时间的连接和同步,在同一时刻建立起通信的通信方式。

异步通信:
异步通信是指发送和接收信息时,双方传输速度不必完全相同,接收一定的信息缓冲并定时发送。

单工:
单工是单个方向传输数据的方式,可以是发送端或接收端只能传输信息,而不能双向传输,也就是在单工方式下,一端只能发送,另一端只能接收,无法进行反向传输。

双工:
双工模式又被称为全双工,即支持双向同时传输数据的模式,
也是发送端和接收端之间的双向传输,发送端可以发送信息,接收端可以接收信息,而且可以随时进行反向传输。

半双工:
半双工模式也称作半全双工,在半双工模式里,两台电脑之间不能同时进行传输,只能一台传输,另一台只能接收,此时如果想要发送方和接收方相互改变,就需要事先建立一个同步的机制,以确定发送方和接收方谁先发送、谁后接收。

什么是电路中的串行通信和并行通信

什么是电路中的串行通信和并行通信

什么是电路中的串行通信和并行通信电路中的串行通信和并行通信是两种常见的数据传输方式,用于将信息从一个地方传递到另一个地方。

本文将详细介绍串行通信和并行通信的定义、原理和应用。

一、串行通信的概念及原理串行通信是指通过一个信道,按照固定的顺序逐位传输数据的通信方式。

在串行通信中,数据是一个位接一个地依次传输的,通过时钟信号来同步传输速度。

串行通信的主要特点是传输速率相对较慢,但需要的传输线较少。

在串行通信中,数据是以二进制的形式传输的,常用的传输形式包括异步串行通信和同步串行通信。

异步串行通信是一种基于起始位和停止位的方式,每个字节的数据之间以字节间隔进行传输。

同步串行通信是基于时钟信号进行数据传输,数据以比特为单位进行同步传输。

二、串行通信的应用串行通信广泛应用于各种领域,例如计算机、通信、工业控制等。

以下是几个常见的串行通信应用:1. 计算机串口通信:在计算机领域中,串口通信是一种常见的串行通信方式,用于连接计算机和外部设备,如打印机、调制解调器等。

2. 串行网络通信:在计算机网络中,串行通信用于在不同网络设备之间传输数据。

典型的例子是以太网中的串行数据传输。

3. 工业自动化控制:在工业控制系统中,串行通信常用于传输控制信号和传感器数据。

它可以在不同的设备和传感器之间进行高效的数据传输。

三、并行通信的概念及原理并行通信是指通过多个信道,同时传输多个比特数据的通信方式。

在并行通信中,数据的每个比特都通过独立的线路传输,同时进行。

并行通信的主要特点是传输速率相对较快,但需要更多的传输线。

在并行通信中,数据的位数通常是固定的,常用的包括8位、16位和32位等。

并行通信通常使用并行接口连接多个设备,其中每个设备都有自己的数据线。

四、并行通信的应用并行通信也广泛应用于各种领域。

以下是几个常见的并行通信应用:1. 高速数据传输:由于并行通信具有更快的传输速率,它常用于高速数据传输,如视频传输、图像处理等。

2. 并行计算:在并行计算中,多个处理器同时进行计算任务,通过并行通信来传递计算结果,以提高计算效率。

基本概念:串行通信和并行通信

基本概念:串行通信和并行通信
➢ 有四种工作方式,帧格式有8、10、11位。 ➢波特率(Baud rate)可设置
➢ 波特率:每秒钟传送二进制数码的位数,也叫比特 数,单位为b/s,即位/秒。
基本概念:串行通信和并行通信
MCS-51串行接口寄存器
➢ SBUF——串行口数据缓冲器
➢共两个:一个发送寄存器SBUF,一个接收SBUF,二者共 用一个地址99H。
基本概念:串行通信和并行通信
MCS-51串行口的波特率
1.方式0和方式2的波特率是固定的
• 在方式0中,波特率为时钟频率的1/12,即fosc/12,固定不变
• 在方式2中,波特率取决于PCON中的SMOD值:
当SMOD=0时,波特率为fosc/64;
当SMOD=1时,波特率为fosc/32.即波特率
➢ djnz r6,$
➢ djnz r7,tt
➢ ret
➢ delay1: 序
➢ mov r7,#02
➢ djnz r7,$
➢ ret
➢ end
基本概念:串行通信和并行通信
;短延时子程
方式0时序
➢ 1.方式0:移位寄存器方式
写SBUF 内部移出脉冲
方式0发送时序
RXD(数据输出) D0
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
DISP: MOV SCON,#00H
;初始化串行口方式0
MOV R1,#06H ;显示6位数
MOV R0,#65H ;60H-65H为显示缓冲区
MOV DPTR, #SEGTAB ;字形表的入口地址
LOOP:
MOV A, @R0
;取最高位的待显示数据
MOVC A, @A+DPTR
;查表获取字形码

串行和并行 比喻

串行和并行 比喻

串行和并行比喻一、引言在我们的日常生活中,经常会听到串行和并行这两个词语。

它们广泛应用于各个领域,如计算机科学、通信技术等。

为了更好地理解这两个概念,下面将通过比喻的方式进行阐述。

二、串行和并行的概念解释1.串行:可以将串行比喻为一列队伍,队伍中的每个成员依次完成任务。

在计算机领域,数据传输时按照一定顺序依次传输;在通信领域,电话交换系统中通话双方依次完成通话。

2.并行:将并行比喻为一个团队,团队中的每个成员同时完成各自的任务。

在计算机领域,多个处理器同时执行多个任务;在通信领域,电话交换系统中多条线路同时进行通话。

三、串行和并行的比喻1.串行:如果把生活中的排队比喻成串行,那么排队等候结账的顾客就是一个典型的例子。

顾客们按照顺序一个接一个地结账,就像数据在计算机中按顺序传输一样。

2.并行:再看一下高速公路上的车流,可以将并行比喻为车道。

在并行车道上,车辆可以同时行驶,互不干扰。

这就像计算机中的多核处理器,每个核心可以同时处理多个任务,提高运算效率。

四、串行和并行在现实生活中的应用1.串行:在疫情期间,为了确保防疫物资的顺利运输,我国采取了严格的物流管控措施。

物流企业需要按照指定的路线和时间顺序,将物资运送至各地。

这一过程就像一条串行的生产线,各个环节有序进行。

2.并行:5G通信技术的普及使得网络速度大幅提升。

在5G网络环境下,多个用户可以同时进行视频通话,而不会出现卡顿现象。

这得益于5G网络的并行处理能力,使得通话数据得以同时传输。

五、结论通过以上比喻,我们可以更加直观地理解串行和并行的概念。

在实际应用中,根据不同场景和需求,选择合适的串行或并行方式,可以提高工作效率,降低资源浪费。

计算机网络 串行通信和并行通信

计算机网络  串行通信和并行通信

计算机网络 串行通信和并行通信串行通信方式和并行通信方式是信道最基本的两种通信方式。

根据信道通信方式的不同,对数据传输速率,以及数据传输距离也有不同的影响。

1.并行通信并行通信是指在发送端和接收端之间,能够同时传输多个数据位,并且每一个数据位占用一条通信线路。

发送端将数据位通过对应的线路传送给接收端,还可以附加一位数据 校验位,接收端能够同时接收到这些数据位,不需要做任何转换就可以直接使用,并行通信方式主要用于近距离通信,并且传输速度快,处理简单。

如图3-8所示,为并行通信方式示意图。

图3-8 并行通信方式并行通信方式不适合用在数据长距离传输的情况,因为长距离使用多条线路造价比较昂贵;长距离传输通常使用较粗的导线,来降低信号的衰减,而把较粗的导线捆绑到一块做成单一的线缆相当困难;长距离传输数据,传输介质上的电阻会阻碍数据信号的传输,从而影响接收端正确接收数据。

2.串行通信串行通信方式是指在数据发送端和接收端之间,只存在一条通信线路,并通过该线路逐个的传送所有数据位。

该通信方式适合长距离的数据传输,但由于每次只能发送一个数据位,因此数据传输速率较低。

如图3-9所示,为串行通信方式示意图。

图3-9 串行通信方式在计算机网络中,串行通信方式和并行通信方式往往是结合运用的。

若发送端(计算机)需要发送数据到接收端,先由发送端计算机内的总线发送设备,将并行方式经并-串转换硬件转换成串行方式。

再逐位经传输线路到达接收端,并在接收端将数据从串行方式重新转换 提 示 并行通信方式的信道宽度不是固定不变的,可以根据需要进行调节,如计算机内的数据总线有8位、16位、32位和64位等。

成并行方式,以便接收端使用数据。

如图3-10所示,为并行和串行综合运用示意图。

图3-10 并行和串行综合运用。

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外同步
外同步通信的数据格式中没有同步字符,而是 用一条专用控制线来传送同步字符,使字节的循环控制码CRC为结束。
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②面向比特型的数据格式 根据同步数据链路控制规程( SDLC),面向 比特型的数据每帧由六个部分组成。
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串行接口基本工作原理
串行发送时, CPU 通过数据总线把 8 位并行数 据送到数据输出寄存器,然后送给并行输入/串 行输出移位寄存器,并在发送时钟和发送控制 电路控制下通过串行数据输出端一位一位串行 发送出去。起始位和停止位是由串行接口在发 送时自动添加上去的。串行接口发送完一帧后 产生中断请求,CPU响应后可以把下一个字符 送到发送数据缓冲器。
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串行通信
通信双方使用一根或两根数据信号线相连,同 一时刻,数据在一根数据信号线上一位一位地 顺序传送,每一位数据都占据一个固定的时间 长度。 与并行通信相比,串行通信的优点是传输线少、 成本低、适合远距离传送及易于扩展。缺点是 速度慢、传输时间长等。 如计算机上常用的COM设备、USB设备和网络 通信等设备都采用串行通信。
奇偶 停止 起始 校验 位 位
7位数据
7位数据
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
„„
低位
高位
下降沿指出下一个字符的开始
a)数据字为7位ASCII码时的通信格式
第 n 个字符 第 n+1 个字符
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起始
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奇偶 停止 起始
第 n-1 个字符
第 n 个字符
第 n+1 个字符 奇偶 停止 起始 校验 位 位
奇偶 停止 起始 校验 位 位
7位数据
7位数据
在异步传送中,字符间隔不固定,在停止位后可 0/1 0/1 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 „„ 以加空闲位,空闲位用高电平表示,用于等待发 送。这样,接收和发送可以随时进行,不受时间 低位 下降沿指出下一个字符的开始 高位 的限制。图b为有空闲位的情况。 a)数据字为7位ASCII码时的通信格式
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一、串行通信的相关概念 1 、串行通信的分类 (1)按照串行数据的同步方式分类 按照串行数据的同步方式,串行通信可以分为 同步通信和异步通信两类
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1)异步通信 在异步通信(Asynchronous Communication)方 式中,接收器和发送器使用各自的时钟,它们 的工作是非同步的。 在异步传送中,每一个字符要用起始位和停止 位作为字符开始和结束的标志,以字符为单位 一个个地发送和接收。
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D b)多终端全双工通信方式
2、串行接口 作用:串行通信中的数据是一位一位依次传送 的,而计算机中数据是并行传送的。因此,发 送端必须把并行数据变成串行才能传送,接收 端接收到的串行数据又需要变换成并行数据才 可以送给计算机。上述并→串或串→并的转换 既可以用软件实现,也可用硬件实现。 由于用软件实现会使CPU的负担增加,目前往 往用硬件(串行接口)完成这种转换。
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典型的异步通信格式如图所示。
第 n-1 个字符 第 n 个字符 第 n+1 个字符 奇偶 停止 起始 校验 位 位 奇偶 停止 起始 校验 位 位 7位数据 7位数据
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
„„
低位
高位
下降沿指出下一个字符的开始
K K
A
a)单工通信方式
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b)半双工通信方式
图c为全双工通信方式(Full Duplex)。在这 种方式中,分别用 2 根独立的传输线来连接发 送方和接收方, A 、 B 既可同时发送,又可同 时接收。 全双工通信工方式类似电话机,双方可以 同时进行数据的发送和接收。
B K K A B
起始位用逻辑“0”低电平表示,停止位用逻辑“1” 高电平表示。
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图a所示为数据字为 7位的ASCII码,第8位是奇偶 校验位,加上起始位、停止位,一个字符帧由 10 位组成。形成帧信号后,字符便一个一个地进行 传送。
第 n-1 个字符 第 n 个字符 第 n+1 个字符 奇偶 停止 起始 校验 位 位
第八章
数据通信
本章学习目标 了解通信的有关概念 掌握串行通信和并行通信的原理 掌握常见串行接口 (RS232/RS485/SPI/I2C) 的原理 及应用方法 掌握单片机并行接口的扩展方法
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§8.1 通信的有关概念
通信:计算机的 CPU 与外部设备之间,以及计 算机和计算机之间的信息交换。 通信分类:并行通信和串行通信
图8-1 异步通信的格式
异步传送时,每个字符的组成格式
首先用一个起始位表示字符的开始; 后面紧跟着的是字符的数据字,数据字通常是 7位或8位数据(低位在前,高位在后),在数 据字中可根据需要加入奇偶校验位; 最后是停止位,其长度可以是一位或两位。串 行传送的数据字加上成帧信号的起始位和停止 位就形成了一个串行传送的帧。
第 n 个字符 第 n+1 个字符 起始 位 7位数据 奇偶 停止 校验 位 起始 位
空闲位
0
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
1
1
1
1
0
0/1
0/1
低位
高位
下降沿指出 下一个字符的开始
位的时间长度取决于波特率
b)有空闲位时的通信格式
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10/367
在异步数据传送中,通信双方必须约定好两项 事宜:
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波特率与比特率
波特率指数据信号对载波的调制速率,它用单 位时间内载波调制状态改变次数来表示,其单 位为波特(Baud)。 波特率与比特率的关系是比特率 = 波特率×单 个调制状态对应的二进制位数。 在信息传输通道中,携带数据信息的信号单元 叫码元,每秒钟通过信道传输的码元数称为码 元传输速率,简称波特率。波特率是传输通道 频宽的指标。
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14/367
①面向字符型的数据格式 面向字符型的同步通信数据格式可采用单同步、 双同步和外同步三种数据格式,如图所示。
17:18:24
15/367
图8-2 面向字符型同步通信数据格式
单同步、双同步
单同步和双同步均由同步字符、数据字符和校 验字符CRC等三部分组成。
单同步是指在传送数据之前先传送一个同步字 符“ SYNC” ,双同步则先传送两个同步字符 “SYNC”。
a)数据字为7位ASCII码时的通信格式
第 n 个字符 第 n+1 个字符
起始 位
7位数据
奇偶 停止 校验 位
空闲位
起始 位
0
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
1
1
1
1
0
0/1
0/1
低位
高位
下降沿指出 下一个字符的开始
位的时间长度取决于波特率
b)有空闲位时的通信格式
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7/367
17:18:24
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串行接口基本工作原理
串行接收时,串行接口监视串行数据输入端, 并在检测到有一个低电平(起始位)时就开始 一个新的字符接收过程。串行接口每接收到一 位二进制数据位后就使接收移位寄存器(即串 行输入并行输出寄存器)左移一次,连续接收 到一个字符后将其并行传送到数据输入寄存器, 并产生中断促使CPU从中取走所接收的字符。
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(2)按照数据的传送方向分类
按照数据传送方向,串行通信可分为单工、半 双工和全双工三种方式。
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图a为单工通信方式(Simplex)。A为发送站, B为接收站,数据只能能由A发至B,而不能由 B传送到A。 单工通信类似无线电广播,电台发送信号, 收音机接收信号,收音机永远不能发送信号。
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图8-6 CPU与串行接口的连接
串行接口主要由4部分组成
数据输入寄存器。在输入过程中,串行数据一 位一位地从传输线进入串行接口的接收移位寄 存器,经过串入并出电路的转换,当接收完一 个字符之后,数据就从接收移位寄存器传送到 数据输入缓冲器,等待CPU读取。 数据输出寄存器。当CPU输出数据时,先送到 数据输出缓冲器,然后,数据由输出寄存器传 到发送移位寄存器,经过并入串出电路转换一 位一位地通过输出传输线送到外设。
A B A K
a)单工通信方式
17:18:24
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b)半双工
图b为半双工通信方式(Half Duplex)。数据 可以从A发送到B,也可以由B发送到A。不过, 由于使用一根线连接,发送和接收不可能同时 进行,同一时间只能作一个方向的传送,其传 送方向由收发控制开关K来控制。
半双工通信方式类似对讲机,某时刻 A发送 B 接收,另一时刻B发送A接收,双方不能同时进行 A B 发送和接收。B
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