串口通信与并行通信有什么区别

Shirleykwan 2018-02-01 16258

电子常识

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描述

串口通信

串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。

串口通信原理

串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。

a，波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd，比特率为10位*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率，比如曼彻斯特编码）。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。

b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。

c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。

d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

并行通信

在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的。如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，这种传输方式称为并行通信。

并行通信原理

并行接口

一般地并行接口有 3 个方面的功能：

⑴实现与系统总线的连接：提供数据的输入输出功能。

⑵实现与外设连接：确保与外设间有效进行数据的接收和发送。

⑶具有中断请求处理功能：外设输入输出采用中断的方法来实现。

接口连接

典型的双向并行接口与外设连接

串口通信

⒈并行接口与CPU的连接

⑴数据总线：是CPU与并行接口进行数据交换的通道。

⑵读出写入信号线：控制数据流向，确定操作是读还是写。

⑶复位线，准备好状态线：并行接口数据准备就绪。

⑷中断请求线：并行接口向CPU进行中断请求。

⑸地址译码电路：进行选择不同的接口电路，选择接口电路内部不同的寄存器。

⒉并行接口与外设的连接

⑴输入设备：数据输入线，设备数据准备就绪状态线和接口接收数据回答线。

⑵输出设备：数据输出线，接口数据准备就绪状态线和外设接收数据回答线。

⒊并行接口

⑴控制寄存器：接收CPU发来的控制命令。

⑵数据输入缓冲器、数据输出缓冲器：进行数据的输入、输出。

⑶状态寄存器：提供接口电路工作状态供CPU查询。

传输原理

⒈ 并行接口输入数据的过程

外设将数据送到“数据输入线”，通过“输入数据准备好” 状态线通知并行接口取走，接口将数据锁存到“输入缓冲器”，通过“数据输入回答”线通知外设，接口数据缓冲器已满，不要再送数据，接口在其内“状态寄存器” 的相应位置 1，便于CPU 查询和接口向CPU 发中断请求之用。

CPU 从接口将数据取走后，接口将“数据输入准备好”、“数据输入回答” 信号清除，以便外设输入下一个数据。

⒉ 并行接口输出数据的过程

接口“数据输出缓冲器” 空，“数据输出准备好” 状态线送 1，收到CPU 发的数据，将之复位清0，数据通过“数据输出” 线送外设，由“数据输出准备好” 线通知外设取数据。

实例

微机系统中最基本的信息交换方法

例如：微机与并行接口打印机、磁盘驱动器

例如：系统板上各部件之间，接口电路板上各部件之间

串行通信和并行通信区别

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。

串口通信

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。

串口通信

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。

串口通信

并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速度快，信息率高。但它比串行通信所用的电缆多，故常用在传输距离较短（几米至几十米）、数据传输率较高的场合。实现并行通信的接口就是并行接口。

并行接口可设计为只作为输入/输出接口，也可设计为既作为输入又作为输出的接口。它可以用两种方法实现，一种是利用同一个接口中的两个通路，一个作输入通路，一个作输出通路；另一种使用同一个双向通路，既作为输入又作为输出。连接设备接口有PS/2，PATA，LPT等

串行通信是指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。其只要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信，连接设备接口有SATA，USB等 lpt是并行通信接口，一般链接打印机。

com是串行通信接口，一般链接modem，串口鼠标一：

网卡（Network Interface Card，简称NIC），也称网络适配器，是电脑与局域网相互连接的接口。无论是普通电脑还是高端服务器，只要连接到局域网，就都需要安装一块网卡。如果有必要，一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。

电脑之间在进行相互通讯时，数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。我们可以把帧看做是一种数据包，在数据包中不仅包含有数据信息，而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。

网卡的功能主要有两个：一是将电脑的数据封装为帧，并通过网线（对无线网络来说就是电磁波）将数据发送到网络上去；二是接收网络上传过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在的电脑中。网卡接收所有在网络上传输的信号，但只接受发送到该电脑的帧和广播帧，将其余的帧丢弃。然后，传送到系统CPU做进一步处理。当电脑发送数据时，网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。接收系统通知电脑消息

是否完整地到达，如果出现问题，将要求对方重新发送。

网卡虽然有很多种，不过，有一点是一致的，那就是每块网卡都有一个世界惟一的ID号，也叫做MAC（Media Access Control）地址。MAC地址被烧录于网卡的ROM中，就像是我们每个人的遗传基因密码DNA一样，即使在全世界也绝对不会重复。MAC地址用于在网络中标识电脑的身份，实现网络中不同电脑之间的通信和信息交换。

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