1. 程式人生 > >(筆記總結)計算機序列通訊的基礎

(筆記總結)計算機序列通訊的基礎

計算機通訊是指計算機與外部裝置,或計算機與計算機之間的資訊交換。

通訊有並行通訊序列通訊兩種方式。多采用序列通訊方式。

並行通訊通常是將資料位元組的各位用多條資料線同時傳送。

並行通訊控制簡單、傳輸速度快,但是傳輸線過多,長距離傳送成本高,並且接收方各位同時接收存在困難。

序列通訊是將資料位元組分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個的傳送。

序列通訊,傳輸線少,長距離傳送時成本低,且可以利用電話網等現成的裝置,但資料的傳送控制比並行通訊複雜。

 

序列通訊的基本概念

1.非同步通訊和同步通訊

非同步通訊

非同步通訊是指通訊的傳送與接收裝置使用各自的時鐘

控制資料的傳送與接收過程。為使雙方的收發協調,要求傳送和接收裝置的時鐘儘可能一致。

非同步通訊是由字元(構成的幀)為單位進行傳輸,字元與字元之間的間隙(時間間隔)是任意的,但是每個字元的各位是以固定的時間傳送的。



非同步通訊的資料格式

非同步通訊的特點:不要求收發雙方時鐘的嚴格一致,實現簡單,成本低,但是每個字元要附加2~3個起止位,並且每幀之間還有間隔,因此傳輸效率不高。

 

同步通訊

同步通訊時要建立傳送方時鐘對接收方時鐘的直接控制,使雙方達到完全同步。傳送字元間不留間隙,即保持位同步關係,也保持字元同步關係。

 

面向字元的同步格式

傳送的資料和控制資訊都必須由規定的字符集(如ASCII碼)中的字元所組成。

SYN,一個或兩個同步字元(ASCII碼為16H)。

SOH,序始字元(ASCII碼為01H),表示標題的開始。

標題,標題中包含源地址、目標地址和路由指示等資訊。

STX,文始字元(ASCII碼為02H),表示傳送的資料塊的開始。

資料塊,資料塊是傳送的正文內容,由多個字元組成。

ETB/ETX,組終字元(ASCII碼為17H)/文終字元(ASCII碼為03H)。

塊校驗,校驗碼。

 

面向位的同步格式

將資料塊看作資料流,並用序列01111110作為開始和結束的標誌。

 

 

 

序列通訊的傳輸方向

1.單工   單工是指資料傳輸只能沿一個方向,不能實現反向傳輸。

2.半雙工   半雙工是指資料傳輸可以沿兩個方向,但不能兩個方向同時傳輸,要分時傳輸。

3.全雙工    全雙工是指資料傳輸可以沿兩個方向,並且可以兩個方向同時傳輸。

 

訊號的調製和解調

調製器,把數字訊號轉化為模擬訊號。

解調器,把模擬訊號轉化為數字訊號。

由於通訊是雙向的,所以把調製器和解調器合併在一個裝置中,這就是調變解調器。

 

序列通訊的錯誤校驗

1.奇偶校驗

在傳送資料時,資料位尾隨的1位是奇偶校驗位(1或0)。奇校驗時,資料中‘1’的個數與檢驗位‘1’的個數的和應為奇數;偶校驗時,資料中‘1’的個數與校驗位‘1’的個數的和應該是偶數。接受字元時,對資料中‘1’的個數進行校驗,要是不一致,則說明傳輸資料過程中出現了差錯。

2.程式碼和檢驗

程式碼和檢驗時傳送方將所發資料塊求和(或各位元組異或),產生一個位元組的校驗字元(校驗和)附加到資料塊末尾。接收方接收資料,並對資料塊求和,將所得的結果與傳送方的“檢驗和”進行比較。相同則無差錯,不同就說明傳輸資料過程中出現了差錯。

3.迴圈冗餘校驗

常用於同步通訊。

 

傳輸速率與傳輸距離

1.傳輸速率

位元率是每秒傳輸二進位制程式碼的位數,單位是位/秒(bps)。

如:每秒傳輸100個字元(每個字元10位,1個起始位,八個資料位,一個停止位)。這是位元率為100位/秒*10位=1000bps

 

2.傳輸距離與傳輸速率的關係

傳輸距離隨傳輸速率的增大而減小

 

序列通訊介面標準

1.RS-232C介面

RS-232C介面是美國電子工業協會1969年修訂RS-232標準。RS-232C定義了資料終端裝置(DTE)和資料通訊裝置(DCE)之間的物理介面標準。

1.機械特性

RS-232C介面規定使用25針聯結器,聯結器的尺寸和每個插針的排列位置都有明確的定義。

2.功能特性