现场总线与工业以太网通信技术及应用

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：每组数据传输时，由一条附加的“选通锁存”信号线来通知接收端，作为双方的同步之用。并行通信的通信速度较高，且不必过多地考虑同步问题，适用于距离较近时的数据通信，计算机中以及计算机与高速设备间通常采用并行通信方式。RS-232、RS-422采用的就是全双工通信方式。

通信信道有多种分类方式，除了上面提到的根据信道传输信号的类型可分为基带传输和频带传输外，还可以根据通信信道的不同特点进行分类。因此，数据通信也就具有了多种方式。

1.并行通信和串行通信

并行通信是指数据以成组的方式在多个并行信道上同时传输，每位单独使用一条线路，这一组数据通常是8位、16位或32位。每组数据传输时，由一条附加的“选通锁存”信号线来通知接收端，作为双方的同步之用。并行通信的通信速度较高，且不必过多地考虑同步问题，适用于距离较近时的数据通信，计算机中以及计算机与高速设备间通常采用并行通信方式。但在长距离的传输中，并行传输会带来通信电缆费用的大量增加，这时一般采用串行通信。

串行通信是指数据流以串行方式在一条信道上传输。串行通信易于实现，比较便宜，长距离连接中比并行通信更可靠，但是传输速度要慢一些，并且要注意传输中的同步问题。所谓同步，就是要求接收端按照发送端所发送码元的重复频率及起止时间来接收数据，使收发双方在时间基准上保持一致。为达到同步的目的，接收方校正自己的时间基准与重复频率的过程称为同步过程。并行通信和串行通信的工作情况如图2-13所示。

2.异步传输和同步传输

在串行通信中，数据是一位一位依次传输的，同步问题尤为重要，因为发送方和接收方步调的不一致很容易导致“漂移”现象，从而使数据传输出现错误。异步传输和同步传输是两种常见的同步方式。

（1）异步传输

在异步传输方式中，数据传输的单位是字符，每个字符作为一个独立的整体进行发送。没有数据发送时，线上为空闲状态，相当于数据“1”时的电平，每个字符前附加一个起始位，等同于数据“0”。起始位传输过后，发送方就以一定的速率发送字符的各个位，接收方以同样的速率接收，字符代码后附加有1、1.5或2个结束位，有时中间还具有奇偶校验位，字符间隔时间是任意的。RS-232、RS-485都采用异步传输方式。可见，在一个字符的传输过程中，收发双方基本保持同步，所谓的异步只是指字符间间隔的不确定性。而所说的基本同步，是指双方的同步并不基于同一个时钟，会有一定的差异，位数越多，差异越明显。在异步传输中，每次只传送一个字符，并且每次都进行同步关系的校正，不会造成误差积累。异步传输对时钟要求不高，实现简单、容易，但是每个字符都要有一定的附加位，数据量大时不如同步传输效率高。