并行通信与串行通信
串行通信和并行通信
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
微机第6章并行通信和串行通信
(3)异步传送：5~8位/字符，时钟速率为通信波 特率的1、16或64倍
(4)可自动产生、检测和处理终止字符， 可产生1、1.5或2位的停止位
(5)波特率在同步方式时为0～64Kbps， 异步方式时为0～19.2Kbps
(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器
3. 信号传输方式（续）
常用的调制方式有三种： 调幅、调频和调相，分别如下图所示。
4. 调制解调器
• 调制（Modulating）
– 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号
• 解调（Demodulating）
– 将电话线路的模拟信号转换为数字信号
• 调制解调器MODEM
– 具有调制和解调功能的器件合制在一个装置
与并行相比串行通信的特点
将数据分解成二进制位用一条信号线， 既传送数据信息，又传送控制信息
要求数据格式固定，分为异步和同步数 据格式
串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不 兼容，需进行逻辑关系和逻辑电平转换
串行传送信息的速率需要控制，要求双 方约定通信传输的波特率
6.4 可编程并行通信接口芯片8255A
3．端口C的使用较特殊，除工作在方式0作为数据端 口之外，当工作在方式1和方式2时，它的大部分 引脚被用作联络信号，端口C还可以进行按位置位 /复位操作
二．8255A的编程结构
8255A由以下几部分组成：见图 1．三个数据端口A，B，C 这三个端口均可看作是I/O 口，但它们的结构和功能也 稍有不同。 A口：是一个独立的8位I/O 口，它的内部有对数据
字符速率与波特率两者关系
字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的 位数。单位为：b/s
串行通信和并行通信的区别
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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。
串行和并行通信的区别
串行通信和并行通信图文解释：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。
串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有几位总线的计算机内的发送设备，将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式，再逐位经 传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。
串行数据传输的速度要比并行传输慢得多，但对于覆盖面极其广 阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。
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。
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”。
根据组成字符的各个二进制位是否同时传输，字符编码在信源/信宿之间的传输分为并行传输和串行传输两种方式。
1、并行传输：字符编码的各位（比特）同时传输。
特点：（1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符；（2）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个独立的信道的支持；（3）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。
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。
串行通信和并行通信的详解
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
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。
并行通信与串行通信
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
器
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
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第2章 数据通信基础
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第2章 数据通信基础
2.4.1 并行通信与串行通信
第2章 数据通信基础
2.4.1 并行通信与串行通信
? 串行传输方式是在一根数据传输线上，每次传送一位二进制
数据， 1位接1位地传送。串行传输的速度要慢得多，但由于串行 传输节省了大量通信设备和通信线路，在技术上更适合远距离通 信。因此，计算机网络普遍采用串行传输方式。 ? 由于计算机内部处理的都是并行数据，在进行串行传输之前， 必须将并行数据转换成串行数据；在接收端要将串行数据转换成 并行数据。数据转换通常以字节为单位进行，用移位寄存器来完 成，如图 2-12（b）所示。
第2章 数据通信基础
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2.4.4 同步通信与异步通信
? 比特的传送和接收是通过定时时钟来完成的。使这 两个独立的时钟精确同步是不太可能的，从而引发错误。 解决上述同步问题的方法有两种。第一种称为异步法，发 送方和接收方独立地产生时钟，但定期同步。第二种方法 称为同步方法，接收端时钟完全由发送方时钟控制，严格 同步。
?1．异步传输
?2．同步传输
第2章 数据通信基础
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1．异步传输
? 异步传输是基于这样的事实：在一定的比特数目内， 时钟漂移的程度是有限的。它让接收方在某一个时间点上 跟一个发送方时钟信号同步，并由此开始自己独立的时钟 信号序列。由于偏移 ∑相对于一个比特时间来说是比较小 的，故接收方可以在偏移积累到采样发生错误之前正确地 接收若干个比特。
第2章 数据通信基础
2.4.1 并行通信与串行通信
? 如图2-12（a）所示，在并行传输中，至少有 8个数据 位在设备之间传输。发送设备将8个数据位通过8条数据线 传送给接收设备，还可以有 1位用作数据检验位，接收设 备可同时接收到这些数据。在计算机内部的数据通信通常 都以并行方式进行，并且把并行的数据传送线称做总线， 如并行传送8位数据就叫做8位总线，并行传送16位数据就 叫做16位总线。
2.4 数据通信方式
? 2.4.1 并行通信与串行通信 ? 2.4.2 单工通信与双工通信 ? 2.4.3 基带传输与频带传输 ? 2.4.4 同步通信与异步通信
第2章 数据通信基础
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2.4.1 并行通信与串行通信
? 在计算机系统的各个部件之间以及计算机与计算机之间，数 据信息都是以通信的方式进行交换的。这种通信有两种基本方式： 串行和并行。一般说来，并行传输用于近距离，串行传输用于较 远的距离。
第2章 数据通输与频带传输
? 1．基带传输 ? 2．频带传输
第2章 数据通信基础
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1．基带传输
? 通常把由计算机或终端产生的未经调制过的呈矩形的数字信 号所固有的频率范围称做基本频带，简称基带。基带的范围可以 从直流（ 0Hz）到数百千赫，甚至数兆赫，例如电视信号的基本 频带为 0Hz ～6MHz 。在数字通信信道上，直接传输基带信号，称 为基带传输。
第2章 数据通信基础
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2．频带传输
? 一般通信线路在远距离传输时，只适合传输一定的频 带信号，不适于传输基带信号。由于电话交换网是用于传 输语音信号的模拟通信信道，并且是目前覆盖面最广的一 种通信方式，因此利用模拟通信信道进行数据通信也是最 普遍使用的通信方式之一。我们将利用模拟通信信道传输 数据信号的方法称为频带传输。
第2章 数据通信基础
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2.4.2 单工通信与双工通信
? 按照数据在线路上的流向，串行数据通信可分为三种类型：单 工、半双工与全双工。 ?1．单工通信 ?2．半双工通信 ?3．全双工通信
第2章 数据通信基础
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1．单工通信
? 在单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都 不能改变信号的传送方向。如图 2-13（a）所示，数据信息总是从 发送端A传输到接收端 B。这种情况与无线电广播相类似，信号只 在一个方向上传播，电台发送，收音机接收。
第2章 数据通信基础
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2．半双工通信
? 如图2-13（b）所示，在半双工通信方式中，信号可以双向传 送，但必须交替进行，一个时间只能向一个方向传送。可以双向 传送信号，但必须交替进行的通信信道，只能用于半双工通信方 式中。
第2章 数据通信基础
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3．全双工通信
? 全双工能同时在两个方向上进行通信，即有两个信道， 如图 2-l3（c）所示，数据同时在两个方向流动，它相当 于把两个相反方向的单工通信组合起来。显然，全双工通 信效率高，但构建系统的造价也高。 ? 单工通信或半双工通信只需要一条信道，而全双工通 信则需要两条信道（每个方向各一条）。显然，全双工通 信的传输效率最高。
第2章 数据通信基础
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2．同步传输
? 在同步传输中，以一种稳定的流方式传送比特块，不 使用开启位和停止位编码。该数据块在长度上可以是多个 比特。为了防止发送机和接收机之间的定时漂移，它们的 时钟必须通过某种途径保持同步。一种可能性是在发送设 备和接收设备之间提供单独的时钟线路。另一种替代的方 法是在数据信号中嵌入时钟信息。