20.1 串行通讯与并行通讯

根据数据的传输方式,通讯可以分为串行通讯和并行通讯,,串行通讯是指设备之间通过少量数据信号线(一般是8 根以下),地线以及控制信号线,按数据位形式一位一位的进行传输,就像单个车道的公路,一次只能传输一个数据位的数据,而并行通讯就像是多个车道的公路,可以传输多个数据位的数据。
STM32学习笔记 第20课 通讯基本概念
在一次传输多个数据位的数据,在传输速率相同的情况下,并行通讯传输的数据量要大得多,但是串行通讯则可以节约数据线的硬件成本(特别是远距离通讯)

串行通讯与并行通讯的对比图:
STM32学习笔记 第20课 通讯基本概念

20.2 全双工,半双工,单工通讯

根据数据通讯的方向,通讯可以分为全双工,半双工,单工通讯,它们主要以信道来区分

通讯方式说明:
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拿公路类类比,全双工通讯就像一个双向车道,两个方向的车流互不相干;半双工就好像乡间公路一样,一个时刻只能一辆车运通过,车辆要想运行只能等公路空了之后才可以。单工通讯就像单行道,另一个方向的车辆完全禁止通行。

三种通讯方式:
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20.3 同步通讯与异步通讯

根据通讯的数据同步方式,又分为异步和同步两种,可以根据通讯过程中是否使用了时钟信号来进行区分。在同步通讯中,收发设备双方会使用一根信号线表示时钟信号,在时钟信号的驱动下双方进行协调,同步数据,通讯中通常双方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。

同步通讯:
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在异步通讯中不使用时钟信号进行数据同步,它们直接在数据信号中穿插一些同步的信号位,或者将主体数据进行打包,以数据帧的格式传输数据,在一些通讯中还需要双方约定数据的传输速率,方便更好的同步。

某种异步通讯方式:
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在同步通讯中,数据信号所传输的内容绝大部分都是有效数据,而异步通讯中会包含有帧的各种标识符,所以同步通讯的效率更高,但是同步通讯双方的时钟允许误差较小,而异步通讯双方的时钟允许误差较大。

20.4 通讯速率

衡量通讯性能的一个非常重要的参数就是通讯速率,通常以比特率(Bitrate)来表示,即每秒传输的二进制位数,单位位比特每秒(bit/s),容易与比特率混淆的概念是“波特率”(Baudrate),它表示每秒钟传输了多少个码元。而码元是通讯信号调制的概念,通讯中常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字,这样的信号称为码元。如常见的通讯传输中,用0V 表示数字0,5V 表示数字1,那么一个码元可以表示两种状态0 和1,所以一个码元等于一个二进制比特位,此时波特率的大小与比特率一致;如果在通讯传输中,有0V、2V、4V 以及6V 分别表示二进制数00、01、10、11,那么每个码元可以表示四种状态,即两个二进制比特位,所以码元数是二进制比特位数的一倍,这个时候的波特率为比特率的一半。

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