通信网_串行通信概述

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1、串行通信概述摘要随着科学技术的不断发展,计算机与计算机或者其它设备之间需要进行大量的数据交换。而在各种计算机系统和设备的通信接口中，串行接口是常用接口之一。本文将主要介绍串行通信技术的发展历史、协议内容、技术标准，以及其发展前景等。关键词串行通信协议标進前景正文一、串行通信的基本概念串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只蛊要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为Oo[1]

2、1、工作模式1）单工传输：通信双方中，一方为发送端，另一方为接收端，数据只能沿一个方向传输。2）半双工传输：通信双方都可以发送或者接收数据，但不能同时进行。3）全双工传输：通信双方都可以发送或者接收数据，且能允许数据同时进行双向传送。2、同步传输与异步传输1）同步传输在同步传输方式中，比特块以稳定的比特流的形式传输，数据被封装成更大的传输单位,称为帧。每个帧中含有多个字符代码，而且字符代码与字符代码之间没有间隙以及起始位和停止位。和异步传输相比，数据传输单位的加长容易引起时钟漂移。为了保证接收端能够正确地区分数据流屮的每个数据位，收发双方必须通过某种方法建立

3、起同步的时钟。可以在发送器和接收器之间提供一条独立的时钟线路，有线路的一端（发送器或接收器）定期地在每个比特吋I'可中向线路发送一个段脉冲信号，另一端则将这些有规律的脉冲作为吋钟。这种技术在短距离传输时表现良好，但在长距离屮，定时脉冲可能会和信息信号一样受到破坏，从而出现定时误差。2）异步传输以字符为传输单位，传输的字符之间有无规律的间隔，这样就有可能使接收设备不能正确接收数据，因为每接收完一个字符之后都不能确切地知道下一个将被接收的字符从何吋开始。因此，需要在每个字符的头、尾各附加一个比特起始位和终止位，用來指示一个字符的开始和结束。加入起始位和终止位的作

4、用是实现字符之间的同步。[2]3、串行通信特点1）线路简单：由于串行通信是将数据一位一位地依次传输，所以只需要一对传输线就可以实现双向通信。2）数据传送效率低：串行接口只有一根数据线，与并行通信相比，串行通信数据传送效率低。二、串行通信协议1、EIA-232、EIA-422和EIA-485EIA-232.EIA-422和EIA-485都是串行数据接口标准,它们最初都是由EIA(ElectronicIndustriesAssociation,即电子.T•业协会)制订的。这三个标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己

5、的高层通信协议。[3]1)EIA-232EIA-232标准是在1962年发布的，它适用于串行二进制数据通信的数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)Z间的通信。[4]主要特性如下：⑴二进制的“1”以-3V^-9V表示；二进制的“0”以+3V~+9V表示。(2)当电压在+3V和・3V之间时称为电压跃变区，状态变化时通过跃变区的时间应Wlms。(3)电源电压常用±12V(也可用土15V)0(4)端接负载阻抗:3kQvRL<7kQ,CLW2500pF。⑸线路上传输频率在0-20kbpso⑹最大传输距离为15。2)EIA-422EIA-232接口虽然应用广

6、泛，但存在数据传输速率慢、传输距离短、抗干扰能力差等问题。由于EIA-232存在的这些不足，于是EIA-422标准(平衡电压数字接口电路的电气特性)诞生了。它适用于DTE和DCE之间串行二进制信号通信,或者数字设备之间串行二进制信号的任何点对点、点对多点的相互通信。[4]EIA-422在线路上最高传输频率可达到10Mbps,最远传输距离可达到lkm,且其允许在相同传输线上连接多个接收节点(最多为10个)。3)EIA-485EIA-485是在EIA-422的基础上发展而来的，它与EIA-422标准基本相同，同样适用于DTE与DCEZ间串行二进制信号点对多点的互

7、连通信，不同Z处在于其比EIA-422有更强的负载能力，且多点互连可多达32个。2、USBUSB(UniversalSerialBus),“通用串行总线”接口,是一种串行总线系统，带有5V电压，支持热插拔功能，最多能同时连入127个USB设备，这些连接到计算机上的设备共同分享USB的带宽。USB的分时处理机制，在硬件的意义上真正实现了计算机外围设备的即插即用。[5]USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的，发展至今,USB目前共有四个标准。USB1.0是在1996年推出的，速度为1.5Mbps(192KB/s)；两

8、年后，USB1.1将速度提升至12Mbps(1.5M