什么是串行通信和接口

串行通信設備和接口通過點對點數(shù)據(jù)鏈路傳輸信號。在串行流中一個接一個地傳輸比特。串行連接一般用于連接計算機和調制解調器。比特流穿過串行鏈路進入調制解調器,在此它被調制成通過電話線傳輸?shù)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/analog/" target="_blank">模擬信號。

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。這是一個全雙工鏈路。半雙工鏈路使用一條線路,在某一時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)包這樣的簡單鏈路設計的鏈路層協(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。主要是用來通過撥號或專線方式建立點對點連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機、網(wǎng)橋和路由器之間簡單連接的一種共通的解決方案。

串行通信的特點是：數(shù)據(jù)位傳送，傳送按位順序進行，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機架上的并行打印機端口)在同一時間通過多條線發(fā)送數(shù)據(jù),比特傳輸通過八條或更多條線同時進行。并行連接具有吞吐量大的優(yōu)點,但是為避免位同步問題距離受到限制。

由于數(shù)據(jù)是二進制的,它可以用線路上的兩種狀態(tài)表示,正電壓(通常為+5V)代表二進制的1,負電壓(-5V)代表二進制的0。為了正確地讀取位,必須使用某種同步和定時方案。異步通信在發(fā)送字符的首尾設置起始位和停止位，所以通信雙方無需使用同一時鐘，字符以一幀一幀的方式發(fā)送，每幀以起始位為開始，以停止位為幀的結束。接收器起始位為基準，使用與發(fā)送器相同頻率的的本地局部時鐘即可實現(xiàn)在一個字符內的同步（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τ诿恳恍伦址麄鬏敹贾匦麻_始,這就消除了在上次傳輸中可能產(chǎn)生的任何定時差異。

雖然異步技術使用簡單,但起始和停止位是額外開銷,浪費了帶寬。同步通信技術可以發(fā)送大數(shù)據(jù)塊,比如說從1500到4096個字節(jié)。它在每幀的開始加上同步字符，通信雙方必須使用同一時鐘，傳輸時將每Ｎ位劃分為一個時間片，在同一個時間片內一方發(fā)送，一方接收。接收端將檢測到的同步字符后的數(shù)位當成實際信息來處理。在無信息傳送時同步字符后的數(shù)位被填充成空字符，因為同步傳輸不允許有間隙。故同步通信無論是在字符與字符之間，還是在字符內部的位之間都是同步的。以太網(wǎng)使用Manchester信號編碼方案,與數(shù)據(jù)一起發(fā)送時鐘脈沖。

其他的串行技術包括USB (通用串行總線)、Firewire ( IEEE 1394)、SSA (串行存儲體系結構)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,正使用這些技術連接磁盤或構建小型局部網(wǎng)絡。

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