串行通信与并行通信哪个更好
近两年，大家听得最多的一个词可能就是串行传输了。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，并行接口的位宽为8，数据传输率高；而串行接口只有1位，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”。
图1：并行接口速度是串行接口的8倍
那么，现在的串行传输方式为何会更胜一筹呢？
一、并行传输技术遭遇发展困境
电脑中的总线和接口是主机与外部设备间传送数据的“大动脉”，随着处理器速度的节节攀升，总线和接口的数据传输速度也需要逐步提高，否则就会成为电脑发展的瓶颈。
图2 PC总线的发展
我们先来看看总线的情况。1981年第一台PC中以ISA总线为标志的开放式体系结构，使用了ISA总线，数据总线为8位，工作频率为8.33MHz，这在当时却已经算作“先进技术（Advanced Technology）”了，所以ISA总线还有另一个名字“AT总线”。到了286时，ISA的位宽提高到了16位，为了保持与8位的ISA兼容，工作频率仍为8.33MHz。ISA总线虽然只有16MBps的数据传输率，但直到386时代，都一直是主板与外部设备间最快的数据通道。
到了486时代，同时出现了PCI和VESA两种更快的总线标准，它们具有相同的位宽（32位），
但PCI总线能够与处理器异步运行，当处理器的频率增加时，PCI总线频率仍然能够保持不变，可以选择25MHz、30MHz和33MHz三种频率。而VESA总线与处理器同步工作，因而随着处理器频率的提高，VESA总线类型的外围设备工作频率也得随着提高，适应能力较差，因此很快失去了竞争力。PCI总线标准成为Pentium时代PC总线的王者，硬盘控制器、声卡到网卡，全部使用PCI插槽。而显卡方面对数据传输速度要求更高，出现了专用的AGP，
并行数据传输技术向来是提高数据传输率的重要手段，但是，进一步发展却遇到了障碍。首先，由于并行传送方式的前提是用同一时序传播信号，用同一时序接收信号，而过分提升时钟频率将难以让数据传送的时序与时钟合拍，布线长度稍有差异，数据就会以与时钟不同的时序送达，另外，提升时钟频率还容易引起信号线间的相互干扰，导致传输错误。因此，并行方式难以实现高速化。从制造成本的角度来说，增加位宽无疑会导致主板和扩充板上的布线数目随之增加，成本随之攀升。
在外部接口方面，我们知道IEEE 1284并行口的速率可达300kBps，传输图形数据时采用压缩技术可以提高到2MBps，而RS-232C标准串行口的数据传输率通常只有20kbps，并行口的数据传输率无疑要胜出一筹。因此十多年来，并行口一直是打印机首选的连接方式。对于仅传输文本的针式打印机来说，IEEE 1284并行口的传输速度可以说是绰绰有余的。但是，对于近年来一再提速的激光打印机来说，情况发生了变化。笔者使用爱普生6200L在打印2MB图片时，速度差异不甚明显，但在打印7.5MB 大小的图片文件时，从点击“打印”到最终出纸，使用USB接口用了18秒，而使用并行口时，用了33秒。这一测试结果说明，现行的并行口对于时下流行的激光打印机来说，已经力难胜任了。
二、USB，串行接口欲火重生
凤凰涅槃，欲火重生。1995年，由Compaq、Intel、Microsoft和NEC等几家公司推出的USB接口首次出现在PC机上，1998年起即进入大规模实用阶段，作为IEEE 1284并行口和RS-232C串行口的接班人，USB现在已经呈现出大红大紫了。
USB虽然只有一位的位宽，但数据传输速度却比并行口要高，而且具有很大的发展空间。USB设备通信速率的自适应性，使得它可以自动选择HS（High-Speed，高速，480 Mbps）、FS（Full-Speed，全速，12Mbps）和LS（Low-Speed，低速，1.5Mbps）三种模式中的一种。USB总线还具有自动的设备
检测能力，设备插入之后，操作系统软件会自动地检测、安装和配置该设备，免除了增减设备时必须关闭PC机的麻烦。
图3 采用差模信号传送方式的USB
图4 差分传输方式具有更好的抗干扰性能 USB接口之所以能够获得很高的数据传输率，主要是因为其摒弃了常规的单端信号传输方式，转而采用差分信号（differential signal）传输技术，有效地克服了因天线效应对信号传输线路形成的干扰，以及传输线路之间的串扰。USB接口中两根数据线采用相互缠绕的方式，形成了双绞线结构，如图3。
图4是由两根信号线缠绕在环状铁氧体磁芯上构成的扼流线圈。在单端信号传输方式下，线路受到电磁辐射干扰而产生共模电流时，磁场被叠加变成较高的线路阻抗，这样虽然降低了干扰，但有效信号也被衰减了。而在差动传输模式下，共模干扰被磁芯抵消，但不会产生额外的线路阻抗。换句话说，差动传输方式下使用共模扼流线圈，既能达到抗干扰的目的，又不会影响信号传输。
差分信号传输体系中，传输线路无需屏蔽即可取得很好的抗干扰性能，降低了连接成本。不过，由于USB接口3.3V的信号电平相对较低，最大通信距离只有5m。USB规范还限制物理层的层数不超过7层，这意味着用户可以通过最多使用5个连接器，将一个USB设备置于距离主机最远为30m的位置。
为了解决长距离传输问题，扩展USB的应用范围，一些厂商在USB规范上添加了新的功能，例如Powered USB和Extreme USB，前者加大了USB的供电能力，后者延长了USB的传输距离。譬如采用CAT5电缆和RJ45连接器，可以简单地将扩展至100m；采用光纤更可扩展至2km，只是成本比CAT5更高。
小知识：双绞线，绞在一起有什么好？
双绞线互相缠绕的目的是利用铜线中电流产生的电磁场互相作用抵消邻近线路的干扰并减少来自外界的干扰。每对线在每英寸长度上相互缠绕的次数决定了抗干扰的能力和通讯的质量，缠绕得越紧密其通讯质量越高，所支持的数据传输率越高，制造成本当然也相应提高。双绞线即使外面没有屏蔽层，也能获得很好的抗干扰性能，所以局域网中选用CAT5非屏蔽双绞线（UTP）便能满足传输100Mbps 信号的要求，且通信距离可以达到100m。
三、差分信号技术：高速信号传输的金钥匙
电脑发展史就是追求更快速度的历史，随着总线频率的提高，所有信号传输都遇到了同样的问题：
线路间的电磁干扰越厉害，数据传输失败的发生机率就越高，传统的单端信号传输技术无法适应高速总线的需要。于是差分信号技术就开始在各种高速总线中得到应用，我们已经知道，USB实现高速信号传输的秘诀在于采用了差分信号传输方式。
图5 差分信号传输电路
图6 单端信号传输
图7 差分信号传输
差分信号传输技术是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术，与传统的单端传输方式相比，这种技术具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点，其传输介质可以是铜质的PCB连线，
也可以是平衡电缆，最高传输速率可达1.923Gbps。Intel倡导的第三代I/O技术（3GIO），其物理层的核心技术就是差分信号技术。那么，差分信号技术究竟是怎么回事呢？
我们知道，在传统的单端（Single-ended）通信中，一条线路来传输一个比特位。高电平表示1，低电平表示0。倘若在数据传输过程中受到干扰，高低电平信号完全可能因此产生突破临界值的大幅度扰动，一旦高电平或低电平信号超出临界值，信号就会出错，如图6所示。
在差分传输电路中，输出电平为正电压时表示逻辑“1”，输出负电压时表示逻辑“0”，而输出“0”电压是没有意义的，它既不代表“1”，也不代表“0 ”。而在图7所示的差分通信中，干扰信号会同时进入相邻的两条信号线中，在信号接收端，两个相同的干扰信号分别进入差分放大器的两个反相输入端后，输出电压为0。所以说，差分信号技术对干扰信号具有很强的免疫力。对于串行传输来说，LVDS能够低于外来干扰；而对于并行传输来说，LVDS可以不仅能够抵御外来干扰，还能够抵御数据传输线之间的串扰。
因为上述原因，实际电路中只要使用低压差分信号（Low Voltage Differential Signal，LVDS），350mV左右的振幅便能满足近距离传输的要求。假定负载电阻为100Ω，采用LVDS方式传输数据时，如果双绞线长度为10m，传输速率可达400 Mbps；当电缆长度增加到20m时，速率降为100 Mbps；而当电缆长度为100m时，速率只能达到10 Mbps左右。
LVDS最早由美国国家半导体公司提出的一种高速串行信号传输电平，由于它传输速度快，功耗低，抗干扰能力强，传输距离远，易于匹配等优点，迅速得到诸多芯片制造厂商和应用商的青睐，并通过TIA/EIA（Telecommunication Industry Association/Electronic Industries Association）的确认，成为该组织的标准（ANSI/TIA/EIA-644 standard）。
在近距离数据传输中，LVDS不仅可以获得很高的传输性能，同时还是一个低成本的方案。LVDS器件可采用经济的CMOS工艺制造，并且采用低成本的3类电缆线及连接件即可达到很高的速率。同时，由于LVDS可以采用较低的信号电压，并且驱动器采用恒流源模式，其功率几乎不会随频率而变化，从而使提高数据传输率和降低功耗成为可能。因此，USB、SATA、PCI Express以及HyperTransport普遍采用LVDS技术，LCD中控制电路向液晶屏传送像素亮度控制信号，也采用了LVDS方式。
四、新串行时代已经到来
差分传输技术不仅突破了速度瓶颈，而且使用小型连接可以节约空间。因此，近年来，除了USB 和FireWire，还涌现出很多以差分信号传输为特点的串行连接标准，几乎覆盖了主板总线和外部I／O 端口，呈现出从并行整体转移到新串行时代的大趋势，串行接口技术的应用在2005年将进入鼎盛时期（图8）。
图8 所有的I/O技术都将采用串行方式
● LVDS技术，突破芯片组传输瓶颈
随着电脑速度的提高，CPU与北桥芯片之间，北桥与南桥之间，以及与芯片组相连的各种设备总线的通信速度影响到电脑的整体性能。可是，一直以来所采用的FR4印刷电路板因存在集肤效应和介质损耗导致的码间干扰，限制了传输速率的提升。
在传统并行同步数字信号的速率将要达到极限的情况下，设计师转向从高速串行信号寻找出路，因为串行总线技术不仅可以获得更高的性能，而且可以最大限度地减少芯片管脚数，简化电路板布线，降低制造成本。Intel的PCI Express、AMD的HyperTansport以及RAMBUS公司的redwood等第三代I/O总线标准（3GI/O）不约而同地将低压差分信号（LVDS）作为新一代高速信号电平标准。
图9 PCI Express 1X数据通道
一个典型的PCI Express通道如图9所示，通信双方由两个差分信号对构成双工信道，一对用于发送，一对用于接收。4条物理线路构成PCI Express 1X。PCI Express 标准中定义了1X、2X、4X和16X。PCI Express 16X拥有最多的物理线路（16×4＝64）。
即便采用最低配置的1X体系，因为可以在两个方向上同时以2.5GHz的频率传送数据，带宽达到5Gbps，也已经超过了传统PCI总线1.056Gbps（32bit×33MHz）的带宽。况且，PCI总线是通过桥路实现的共享总线方式，而PCI Express采用所谓的“端对端连接”(如图10)，每个设备可以独享总线带宽，因此可以获得比PCI更高的性能。
图10 PCI Express端对端连接消除了桥路
AMD的HyperTransport技术与PCI Express极其相似，同样采用LVDS数据通道，其工作频率范围从200MHz到1GHz，位宽可以根据带宽的要求灵活选择2、4、8、16或32位。HyperTransport技术现在被用于南北桥之间的快速通信，今后还将用于其它芯片间的连接。
● Serial ATA，为高速硬盘插上翅膀
在ATA-33之前，一直使用40根平行数据线，由于数据线之间存在串扰，限制了信号频率的提升。因此从ATA-66开始，ATA数据线在两根线之间增加了1根接地线正是为了减少相互干扰。增加地线后，数据线与地线之间仍然存在分布电容C2，还是无法彻底解决干扰问题，使得并行ATA接口的最高频率停留在133MHz上。除了信号干扰这一根本原因之外，并行PATA 还存在不支持热插拔和容错性差等问题，采用Serial ATA才完成脱胎换骨的蜕变，使问题得到了解决。
Serial ATA 是Intel 公司在IDF 2000 上推出的概念，此后Intel 联合APT、Dell、IBM、Seagate 以及Maxtor等几家巨头，于2001年正式推出了SATA 1.0 规范。而在IDF2002春季论坛上，SATA 2.0 规范也已经公布。
Serial ATA接口包括4根数据线和3 根地线，共有7 条物理连线。目前的SATA 1.0标准，数据传输率为150MBps，与ATA-133接口133MBps的速度略有提高，但未来的SATA 2.0/3.0可提升到300MBps 以至600MBps。从目前硬盘速度的增长趋势来看，SATA 标准至少可以满足未来数年的要求了。
图11 并行ATA的线间串扰
● FireWire，图像传输如虎添翼
FireWire（火线）是1986年由苹果电脑公司起草的，1995年被美国电气和电子工程师学会（IEEE）作为IEEE 1394推出，是USB之外的另一个高速串行通信标准。FireWire最早的应用目标为摄录设备传送数字图像信号，目前应用领域已遍及DV、DC、DVD、硬盘录像机、电视机顶盒以及家庭游戏机等。
FireWire传输线有6根电缆，两对双绞线形成两个独立的信道，另外两根为电源线和地线。SONY 公司对FireWire进行改进，舍弃了电源线和地线，形成只有两对双绞线的精简版FireWire，并给它起了个很好听的名字i.Link。
FireWire数据传输率与USB相当，单信道带宽为400Mbps，通信距离为4.5m。不过，IEEE 1394b 标准已将单信道带宽扩大到800Mbps，在IEEE 1394-2000新标准中，更是将其最大数据传输速率确定为1.6Gbps，相邻设备之间连接电缆的最大长度可扩展到100m。
五、串行口能红到哪天？
阅读本文之后，如果有人问你关于串行通信与并行通信哪个更好的问题，你也许会脱口而出：串行通信好！但是，我要告诉你，新型串行口之所以走红，那是因为采用了四根信号线代替了传统两根信号线的信号传输方式，由单端信号传输转变为差分信号传输的原因，而“在相同频率下并行通信速度更高”这个基本的道理是永远不会错的，通过增加位宽来提高数据传输率的并行策略仍将发挥重要作用。
技术进步周而复始，以至无穷，没有一项技术能够永远适用。电脑技术将来跨入THz时代后，对信号传输速度的要求会更高，差分传输技术是否还能满足要求？是否需要另一种更好的技术来完成频率的另一次突破呢？让我们共同关注
这里说的通信是指数字信号。 数字信号是8位二进制数，可以使用信号线传输，一种方案是使用一条数据线按照次序一个位一个位的传送，每传送完8位为一个字节，叫串行通信。另一种方法是使用8条数据线分别传送8位，一次传送一个字节，叫并行通信。 实际传输有可能不是8位数据而是其它，但原理是相同的。 理论上并行速度比较快，但是串行口线间干扰小，稍远的距离速度不低于并行口。 串行通信和并行通信区别 分类:IT知识 2006.8.21 17:22 作者：goldenkelly | 评论：3 | 阅读：5948 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。
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
几种串行通信接口标准详解 在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息。1969年，美国电子工业协会(EIA)公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准，该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按位串行传输的接口信息，合理安排了接口的电气信号和机械要求，在世界范围内得到了广泛的应用。但它采用单端驱动非差分接收电路，因而存在着传输距离不太远(最大传输距离15m)和传送速率不太高(最大位速率为20Kb/s)的问题。远距离串行通信必须使用Modem，增加了成本。在分布式控制系统和工业局部网络中，传输距离常介于近距离(＜20m＝和远距离(＞2km)之间的情况，这时RS-232C（25脚连接器）不能采用，用Modem又不经济，因而需要制定新的串行通信接口标准。 1977年EIA制定了RS-449。它除了保留与RS-232C兼容的特点外，还在提高传输速率，增加传输距离及改进电气特性等方面作了很大努力，并增加了10个控制信号。与RS-449同时推出的还有RS-422和RS-423，它们是RS-449的标准子集。另外，还有RS-485，它是RS-422的变形。RS-422、RS-423是全双工的，而RS-485是半双工的。 RS-422标准规定采用平衡驱动差分接收电路，提高了数据传输速率(最大位速率为10Mb/s)，增加了传输距离(最大传输距离1200m)。 RS-423标准规定采用单端驱动差分接收电路，其电气性能与RS-232C几乎相同，并设计成可连接RS-232C和RS-422。它一端可与RS-422连接，另一端则可与RS-232C连接，提供了一种从旧技术到新技术过渡的手段。同时又提高位速率(最大为300Kb/s)和传输距离(最大为600m)。 因RS-485为半双工的，当用于多站互连时可节省信号线，便于高速、远距离传送。许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口，将它们联网也十分方便。 串行通信由于接线少、成本低，在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用，产品也多种多样 一.RS-232-C详解 串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以，以RS-232C为主来讨论。RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。 在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点： 首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机（更准确的说，是计算机接口）与终端或外设之间的近端连接标准。显然，这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解，我们对RS-232C 标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。 其次，RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都
串口与并口的区别 传输方式 串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个位元组）数据。但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰，传输出错后重发一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盘就是这样被人们重视的。从原理上讲，串行传输是按位传输方式，只利用一条信号线进行传输，例如：要传送一个字节（8位）数据，是按照该字节中从最高位逐位传输，直至最低位。 而并行传输是一次将所有一字节中8位信号一并传送出去。自然最少需要8根信号线。 如果按每次传送的数据流量来看，并行传输要远快于串口，在电脑发展初期，由于数据传输速率不是很高，并行传输还是很快的。 发展趋势 并口传输的发展主要存在以下两个问题： 1、干扰问题。 干扰产生的根本原因是由于传输速率太快，一般达到100M以上，信号线上传递的频率将超过100MHz。想想看，调频收音机的频率也不过 88~108MHz，也就是说，若用并行传输的话，是8根天线放在一起来传输信号，不发生干扰才怪。但如果加强屏蔽，减小信号线间的耦合电容，是可以继续增大传输速率的，不过这将变得不现实，因为这必然导致信号线将耗用更多金属，截面积更大。但这并不是不能解决的问题。 2、同步问题（最主要问题） 并行传输时，发送器是同时将8位信号电平加在信号线上，电信号虽然是以光速传输的，但仍有延迟，因此8位信号不是严格同时到达接受端，速率小时，由于每一字节在信号线上的持续时间较长，这种到达时间上的不同步并不严重，随着传输速率的增加，与8位信号到达时间的差异相比，每一字节的持续时间显得越来越短，最终导致前一字节的某几位与后一字节的几位同时到达接受端，这就造成了传输失败，而且随着信号线的加长这种现象还会越发严重，直至无法使用。——这是并口传输的致命缺点。 串行传输由于只有一位信号在信号线上，没有位同步问题，因此传送频率可以继续提高，当前传输速率已经达到1Gb/s（1000Mb）以上，而且还在提高，而并行传输在100Mb/s左右就停滞不前了，可以预见，串行传输
通信接口有哪些_几种常见的通信接口 通信接口（communicaTIon interface ）是指中央处理器和标准通信子系统之间的接口。如：RS232接口。RS232接口就是串口，电脑机箱后方的9芯插座，旁边一般有|O|O| 样标识。 主要分类一般机箱有两个，新机箱有可能只有一个。笔记本电脑有可能没有。 有很多工业仪器将它作为标准通信端口。通信的内容与格式一般附在仪器的用户说明书中。 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。 随着电子技术的发展和市场的需求，各种各类的仪表越来越多地应用于各个不同领域的自动化控制设备和监测系统中，这要求系统之间以及各系统自身的各个组成部分之间必须保持良好的通信来完成采集数据的传输，先进的通信协议技术能可靠地保证这一点。 通信协议是通信双方的约定，对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，实现不同设备、不同系统间的相互沟通。将通信协议合理地应用于新产品的开发中，不仅能使产品的设计更加灵活、使用更为便捷，还能扩大产品的使用范围、增强产品市场竞争力。 几种常见的通信接口1、标准串口（RS232）
RS485串行通信接口电路的总体设计 在电参数仪的设计中，数据采集由单片机AT89C52负责，上位PC机主要负责通信（包括与单片机之间的串行通信和数据的远程通信），以及数据处理等工作。在工作中，单片机需要定时向上位PC机传送大批量的采样数据。通常，主控PC机和由单片机构成的现场数据采集系统相距较远，近则几十米，远则上百米，并且数据传输通道环境比较恶劣，经常有大容量的电器（如电动机，电焊机等）启动或切断。为了保证下位机的数据能高速及时、安全地传送至上位PC机，单片机和PC机之间采用RS485协议的串行通信方式较为合理。 实际应用中，由于大多数普通PC机只有常用的RS232串行通信口，而不具备RS485通信接口。因此，为了实现RS485协议的串行通信，必须在PC机侧配置RS485/RS232转换器，或者购买适合PC机的RS485卡。这些附加设备的价格一般较贵，尤其是一些RS485卡具有自己独特的驱动程序，上位PC机的通信一般不能直接采用WINDOW95/98环境下有关串口的WIN32通信API函数，程序员还必须熟悉RS485卡的应用函数。为了避开采用RS485通信协议的上述问题，我们决定自制RS485/RS232转换器来实现单片机和PC机之间的通信。 单片机和PC机之间的RS485通信硬件接口电路的框图，如下图1所示。 从图1可看出，单片机的通信信号首先通过光隔，然后经过RS485接口芯片，将电平信号转换成电流环信号。经过长距离传输后，再通过另一个RS485接口芯片，将电流环信号转换成电平信号。 图1单片机与PC机之间的RS485通信硬件接口电路的框图(略) 该电平信号再经过光电隔离，最后由SR232接口芯片，将该电平信号转换成与PC机RS232端口相兼容的RS232电平。由于整个传输通道的两端均有光电隔离，故无论是PC机还是单片机都不会因数据传输线上可能遭受到的高压静电等的干扰而出现“死机”现象。 2接口电路的具体设计 2-1单片机侧RS485接口电路的设计 单片机侧RS485接口电路如图2所示。 AT89C52单片机的串行通信口P3 0（RXD）和P3 1（TXD）的电平符合TTL/CMOS标准（逻辑“0”的电平范围为0V～0.8V,逻辑“1”的电平为2 4V～VCC）,它们首先通过光电隔离器件6N137隔离，以保护单片机不受传输通道的干扰影响，其中T01和?T02是为了增加光隔输入端的驱动能力。光隔6N137的左侧电源与单片机相同，右侧必须采用另一组独立的＋5V电源，且两组电源不能供电。 图2单片机侧RS485接口电路
RS-232,RS-485接口标准概述 在数据通信，计算机网络以及分布式工业控制系统当中，经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前，有RS-232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准，在短距离（<15M），较低波特率串行通信当中得到了广泛应用。其后针对RS-232接口标准的通信距离短，波特率比较低的状况，在RS-232接口标准的基础上又提出了RS-422接口标准，RS-485接口标准来克服这些缺陷。下面详细介绍RS-232,RS-422,RS-485接口标准。 RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即单端通讯。其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以其共模抑制能力差，再加上双绞线的分布电容，其传输距离最大约为15M，最高速率为20KB PS，且其只能支持点对点通信。 针对RS-232串口标准的局限性，人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-48 5/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A,B两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以又极强的抗共模干扰的能力，总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS-485/422最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构，就必须使用485中继器或者485集线器才可以。RS-485/422总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。 A、提高485的稳定性 在各种现场中，485总线应用的非常的广泛，但是485总线比较容易出现故障，现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下： 1.由于485信号使用的是一对非平衡差分信号，意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地，以减少数据线上的噪音，所以数据线最好由双绞线组成，并且在外面加上屏蔽层作为地线，将485网络中485设备连接起来，并且在一个点可靠 接地。 2.在工业现场当中，现场情况非常复杂，各个节点之间存在很高的共模电压，485接口使用的是差分传输方式，有抗共模干扰能力，但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时，超过485接收器的极限接收电压。接收器就无法工作，甚至可能会烧毁芯片和一起设备。可以在485总线中使用485光隔离中继器，将485信号及电源完全隔离，从 而消除共模电压的影响。 3.485总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号，如果485总线的传输距离 如果超过100米，建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。
串行通信与并行通信哪个更好 近两年，大家听得最多的一个词可能就是串行传输了。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，并行接口的位宽为8，数据传输率高；而串行接口只有1位，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”。 图1：并行接口速度是串行接口的8倍 那么，现在的串行传输方式为何会更胜一筹呢？ 一、并行传输技术遭遇发展困境 电脑中的总线和接口是主机与外部设备间传送数据的“大动脉”，随着处理器速度的节节攀升，总线和接口的数据传输速度也需要逐步提高，否则就会成为电脑发展的瓶颈。 图2 PC总线的发展 我们先来看看总线的情况。1981年第一台PC中以ISA总线为标志的开放式体系结构，使用了ISA总线，数据总线为8位，工作频率为8.33MHz，这在当时却已经算作“先进技术（Advanced Technology）”了，所以ISA总线还有另一个名字“AT总线”。到了286时，ISA的位宽提高到了16位，为了保持与8位的ISA兼容，工作频率仍为8.33MHz。ISA总线虽然只有16MBps的数据传输率，但直到386时代，都一直是主板与外部设备间最快的数据通道。 到了486时代，同时出现了PCI和VESA两种更快的总线标准，它们具有相同的位宽（32位），
真情化雨铸心灵 ---音乐情感教学的调查研究与实践 【内容提要】新的音乐课程理念将教学的情感因素提高到新的层面来理解，让我们明确音乐教学必须以人为教育对象，致力于培养学生丰富的情感、积极的态度、坚强的意志品质和正确的价值观，激发求知欲和审美渴望，这也是高中新课程标准中关于素质教育所倡导的健康学习心理的基础和教学方法。为此，笔者对高一学生音乐学习情感体验进行较为广泛的问卷调查，对调查中出现的问题进行反思，并从情感教学的理念、情感投入的价值取向等方面进行了理性探讨，实践和论证，以实例验证情感教学的投入对音乐教学效果和审美能力提高的影响作用。同时也提出实践中的困惑和不足。希望能成为音乐情感教学中的一块铺路石。 【关键词】音乐情感调查研究实践 一、问题的提出 《普通高中音乐课程标准》把情感态度与价值观放在音乐教学的三维目标之首，其根本目的就是：第一，要切实全面的提高国民的审美情感素质教育水平，并与我国的社会主义经济发展对人才素质的要求相适应。第二，以重视人的情感培育为艺术教育的切入口，关注情感在人的学习和发展中的基础作用和积极影响。第三，运用情感机制和条件，加强音乐情感的培养，寻求审美情感在人的全面发展中的长久支持力。 中学生在体验素质教育过程中的学习情感（其核心是学习积极性，求知欲和学习的意志品质）是培养高素质人才的精神支柱和动力源泉。因此，作为一名音乐教师有必要了解每一个学生音乐学习情感的真实现状和音乐学习情感对各个教学环节的影响，特别是负面影响，通过调查研究，了解和掌控教师教学情感的投入对学生学习情感和学习效果的影响，达到澄清和更正错误的教学理念；发挥学生的主体学习和教师的主导作用；运用多样化的教学实践方法，提升学生艺术素养，从而不断提高教师自身的情感教学水平的目的。 二、理论依据及问卷调查的现实意义 所谓情感教学，就是关注人的情感层面如何在教学的影响下不断产生新质、走向新的高度，如何同生理机能、思维机能一道协调发挥作用，以达到最佳的功能状态。通过情感需要教育加以改造和优化的特征，提升学生快乐、信心、期望、好奇心，发掘学生喜爱乃至追求艺术的潜能，提高学生的音乐素质并达到精神文明的教化，培养对音乐的热爱、接受并创造音乐的文明。能从音乐乐趣的情感体验和音乐文明的享受中得到性情的陶冶，培养其性格温和而又坚毅并与他人相处的和谐与融洽。培养有较高艺术素养，兴趣广泛，情感丰富，一丝不苟等积极学习品质和优秀人才素质的强度和韧性。 著名的教育理论家顾泠沅教授说：“情感教学就是激励学习者的动机兴趣和追求的意向，加强师生之间的感情交流，是促进认知发展的支柱和动力，”他明确揭示了情感教学的意义。教育家赞可夫说：“学生积极的情感和快乐的情绪，使学生精神振奋思维活跃，容易形成新的联想。反之，则抑制学生的心智活动。”教育家苏霍姆林斯基指出：关心情感教学，我一千次的确信没有一条富有诗意的情感和审美的清泉，就不可能有学生全面的智力发展。为此，我们每一位从事教师职业的人没有任何理由轻视情感教学，漠视其现状对素质教育发展的影响就意味着“渎职”。 三、音乐情感问卷调查的内容及教学中存在的问题与分析 根据上述，笔者对本校高一年级的部分学生进行了一次关于音乐教学和学习情感体验的问卷调查。
基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 并行通讯：一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。 并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。 串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。 异步通信：接收器和发送器有各自的时钟； 同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。 1、异步串行方式的特点 所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以，不需同步。 ④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。 2、异步串行方式的数据格式 异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成： ①1位起始位，规定为低电0； ②5～8位数据位，即要传送的有效信息； ③1位奇偶校验位； ④1～2位停止位，规定为高电平1。 3、同步串行方式的特点 所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为： ①以数据块为单位传送信息。 ②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。 ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。 4、同步串行方式的数据格式 同步串行通信的数据格式如图2所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成： ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志； ②n个连续传送的数据 ③2个字节循环冗余校验码(CRC) 图1 异步串行数据格式图2 同步串行数据格式
RS-232串行接口标准详细介绍 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。 在RS-232的通讯标准中是以一个25针的接口来定义的，并在早期的计算机如PC或XT机型上广泛使用，但在AT机以后的机型上，实际均采用了9针的简化版本应用，现在所说的232通讯均默认为
外部设备。 实际应用中，电子工程师在设计计算机与外围设备的通信时，通常在9针的基础再进行简化，只用其中的2、3、5三个管脚进行通信。这三个管脚分别是接收线、发送线和地线，在一般情况下即可满足通讯的要求，计算机和外部通讯的接线方法如图二： 值得注意的是，2、3两脚是交叉互联的，这很容易理解，因为一个设备的发送线必须联接到另外一台设备的接收线上，反之亦然。 对于232信号的电器特性等知识，有兴趣的话可以去网站查阅这方面的文章，232是最常用的通信方式之一，大量应用于各种工业控制或电子家电等产品中，是电子工程师必须掌握的知识之一。 另外说明一下，232信号的有效通讯距离是15M。 接收机后面有4根线的接法：g rx tx v 一边接收机后面有5根线则从左向右起为:RX TX GND VCC3.3V NC 刷机的注意事项： 刷机之前最好备份，万一不成还能补救，提取原机的bin就是备份； 不能乱刷，山寨机用的芯片有几种的,最好是开壳查看； 刷机前，一定要测量好你们的中九机的升级端口输出电源，一开始不知道，还以为网上所述的3.3V，结果刷机板芯片发烫，差点报废，小心小心，机子还没刷到就先把刷机板烧坏了！！ 接收机后面有4根线的接法：g rx tx v 接收机后面有5根线则从左向右起为:RX TX GND VCC3.3V NC 刷机的注意事项： 刷机之前最好备份，万一不成还能补救，提取原机的bin就是备份； 不能乱刷，山寨机用的芯片有几种的,最好是开壳查看； 刷机前，一定要测量好你们的中九机的升级端口输出电源，如本人的机子是15V输出的，一开始不知道，还以为网上所述的3.3V，结果刷机板芯片发烫，差点报废，小心小心，机子还没刷到就先把刷机板烧坏了！！一般卫星接收机的背部有4针或5针，被称为RS232（串口），台式电脑机箱后面有9针，也被称为RS232（串口），这两者之间的连接需要两样东西：一是RS232转TTL模块的小板。二是杜邦线作为引脚扩展。 中星九号、卫星接收机常用接口说明
1.串行通信和并行通信的区别 2.通信的方式 3.Rs232协议 4.51单片机通信的硬件连接 5.软件编写串口程序 通讯 两个设备之间的交流 通信：并行通信和串行通信 并行通信在同一时刻发送多位数据 串行通信用一根线在不同的时刻发送8位数据并行通信 优点发送速度快 缺点传输距离短资源占用多 串行通信 优点传输距离远占用资源少 缺点发送速度慢
通信的方式 1.单工通信只能接受或者发送收音机遥控器 2.半双工通信在同一时刻只能发送或者接收对讲机 3.全双工通信在同一时刻既能接收又能发送电话 4.协议 数据发送的格式 Rs232协议： 例如：发送8位数据 0x12； 发送数据之前先发送一个开始位 开始位+数据位+奇偶校验位+停止位 开始位1位低电平 数据位5~8位用的最多的是8位 奇偶校验位1位 停止位1~2位1位1.5位2位 奇偶校验 奇校验通过查看数据中1的个数 例如选择奇校验
发送的数据为01011110 1的个数为基数那么奇偶校验位为0 如果发送的数据位10101010 1的个数为偶数那么奇偶校验位为1 发送方通过发送数据中1的个数，如果为奇数，那么奇偶校验位位0否则为1 接收方当接收到数据，通过查看数据中1的个数+奇偶校验位1的个数 如果为奇数，代表数据发送成功，否则失败 停止位1位2位1.5位 数字芯片时间通过时钟脉冲 1位=1个脉冲 2位=2个脉冲 1.5位=1.5个脉冲 3.串口的硬件连接 4.51单片机中的硬件连接图 1.ttl电平 0 0v~1.5v 1 2.5~5v 2.把ttl电平转化为cmos电平
0 5v~12v 1-5v~-12v 通过max232转化ttl电平转化为cmos电平 5.软件控制 51单片机中包含一个串口 1.波特率 例如1s可以发送100帧数据1帧数据包含10位 那么波特率=10*100=1000bit/s 设备1s中发送的位数 单片机的波特率位9600 2.串口控制寄存器scon SCON 8位寄存器 D7~D6 SM0 SM1 代表的是串口工作模式 00代表的是串口只是一个8位移位寄存器 01代表的是一个一帧信息为10位的串口‘用的最多 10 11 代表的是一个一帧信息为11位的串口 10位包含开始位+8位数据位+一位停止位 D4 ren 代表的是数据接收使能位 1：代表的是可以接受否则不能接受 D0：RI: 接收标志位如果接受到数据那么RI为1 否则为
串行传输VS并行传输 “众人拾柴火焰高”是句老话，但电脑领域却发生了多根线比不过1根线的怪事。无论从通信速度、造价还是通信质量上来看，现今的串行传输方式都比并行传输方式更胜一筹。近两年，大家听得最多的一个词可能就是串行传输了。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IEEE1284，SATA取代PATA，PCIExpress 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 “众人拾柴火焰高”是句老话，但电脑领域却发生了多根线比不过1根线的怪事。无论从通信速度、造价还是通信质量上来看，现今的串行传输方式都比并行传输方式更胜一筹。 近两年，大家听得最多的一个词可能就是串行传输了。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IEEE1284，SATA取代PATA，PCIExpress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(StandardParallelPort)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”。 图1:并行接口速度是串行接口的8倍 那么，为何现在的串行传输方式会更胜一筹?下文将从并行、串行的变革以及技术特点，分析隐藏在表象背后的深层原因。
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。 2、串行传输： 将组成字符的各位串行地发往线路。 特点： （1）传输速度较低，一次一位； （2）通信成本也较低，只需一个信道。 （3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。 方式： 串行传输有两种传输方式： 1、同步传输 2、异步传输 硬盘接口模式的区别，SATA的优点 PATA(IDE)， SATA接口的区别以及SATA的优势
串行通讯的基本概念：与外界的信息交换称为通讯。基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中，主要使用异步通讯方式。 MCS_51单片机有一个全双工串行口。全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线。数据的输出又称发送数据（TXD），数据的输入又称接收数据（RXD）。串行通讯中主要有两个技术问题，一个是数据传送、另一个是数据转换。数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题。数据转换是指数据的串并行转换。具体说，在发送端，要把并行数据转换为串行数据；而在接收端，却要把接收到的串行数据转换为并行数据。 单工、半双工和全双工的定义 如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。 如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。 如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。 电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。 --------> <--------> --------> A---------B A----------B A---------B <-------- 单工半双工全双工 串口通讯—全双工和半双工方式 在串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式：全双工、半双工、和单工。但单工目前已很少采用，下面仅介绍前两种方式。 1、全双工方式（full duplex）
几种常见的通信接口 随着电子技术的发展和市场的需求，各种各类的仪表越来越多地应用于各个不同领域的自动化控制设备和监测系统中，这要求系统之间以及各系统自身的各个组成部分之间必须保持良好的通信来完成采集数据的传输，先进的通信协议技术能可靠地保证这一点。通信协议是通信双方的约定，对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，实现不同设备、不同系统间的相互沟通。将通信协议合理地应用于新产品的开发中，不仅能使产品的设计更加灵活、使用更为便捷，还能扩大产品的使用范围、增强产品市场竞争力。 RS-232是很常见的一种串行通信。RS-232接口连接器一般采用DB-9插头，计算机的RS-232接口为9芯针插座，在仪表产品中，与计算机连接或与其它系统连接的RS-232接口一般不使用传送控制信号，只需三条接口线，即发送数据TXD、接收数据RXD和信号地GND。由于RS-232串行通信协议出现较早，难免存在一些不足之处：1. 传输距离有限，一般在15米左右；2. 传输速率较低，在异步传输时，波特率约为20kbps。现在由于采用新的UART 芯片16c550 等，波特率能达到115.2kbps；3. 传输容易产生共模干扰，抗噪声干扰性弱；4. 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。鉴于以上不足，在要求较高的场合一般采用RS-485或RS-422，它们具有良好的抗噪声干扰性，传输距离远，此外还有一个很大的特点是：RS-485或RS-422接口在总线上允许连接多达128个收发器，而只允许RS-232一对一通信。所以在很多需要达到工业标准的应用场合RS-485或RS-422成为串行接口的首选。
并行传输与串行传输 字符编码在信源——信宿之间的传输根据组成字符的各个二进制位是否同时传输，分为并行传输和串行传输两种方式。 一、并行传输 1、什么是并行传输 并行传输指的是数据以成组的方式,在多条并行信道上同时进行传输，常用的是将构成一个字符的几位二进制数同时分别在几个并行的信道上传输,另外加一条「选通」线用来通知接收设备,以指示各条信道上已出现某字符信息,可对各条信道上的信号进行取样了. 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。 简单来讲并行传输就是字符编码的各位（比特）同时传输。 2、并行传输优、缺点 并行传输的主要优点是: ①系统采用多个信道并行传输,一次传送个字符,因此收、发双方不存在字符同步的问题,不需要额外的措施来实现收发双方的字符同步;②传输速度快,一位(比特)时间内可传输一个字符。 并行传输的主要缺点是:①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个独立的信道支持;②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,适于设备之间的距离较近时采用,例如,计算机和打印机之间的数据传送。3、并行传输虽说不用考虑字符同步，但为了保证各对信号线上的信号时序一致，并行设备需要严格同步时钟信号，或者采用额外的时钟信号线。 二、串行传输 1、什么是串行传输 串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流以串行的方式在一条信道上传输。通常传输顺序为由高位到低位,传完一个字符再传下个字符,因此收、发双方必须保持字符同步,以使接收方能够从接收的数据比特流中正确区分出与发送方相同的一个个字符。这就需要外加同步措施这是串行传输必须解决的问题。 通俗讲串行传输就是将组成字符的各位串行地发往线路。 2、并行传输优、缺点 优点 通信成本也较低，只需一个信道。 支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。 缺点是
几种流行的串行通信协议 最被人们熟悉的串行通信技术标准是EIA－232、EIA-422和EIA－485，也就是以前所称的RS-232、RS-422和RS-485。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在工业通信领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 EIA－232、EIA-422和EIA－485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，EIA-232在1962年发布，后来陆续有不少改进版本，其中最常用的是EIA-232-C版。 目前EIA-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。EIA-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。EIA-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。标准规定，EIA－232的传送距离要求可达50英尺（约15米），最高速率为20kbps。 由于EIA-232存在传输距离有限等不足，于是EIA-422诞生了。EIA-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（约1219米），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。当然，EIA－422也有缺陷: 因为其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，所以在100kbps速率以内，传输距离才可能达到最大值，也就是说，只有在很短的距离下才能获得最高传输速率。一般在100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mbps。另外有一点必须指出，在EIA-422通信中，只有一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能进行通信，所以EIA-422支持的是点对多点的双向通信。 为扩展应用范围，EIA于1983年在EIA-422基础上制定了EIA-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为 TIA/EIA-485-A标准。 由于EIA-485是从EIA-422基础上发展而来的，所以EIA-485许多电气规定与EIA-422相仿，如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻、最大传输距离约为1219米、最大传输速率为10Mbps等。但是，EIA-485可以采用二线与四线方式，采用二线制时可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与EIA-422一样只能实现点对多点通信，但它比EIA-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可接多达32个设备。 由于EIA-232、EIA-422与EIA-485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，标准内容规定比较简单，在此标准基础上，用户可以建立自己的高层通信协议。因此，这些串行通信技术应用很广，如录像机、计算机以及许多工业控制设备上都配备有EIA－232串行通信接口。 几十年不变的串行通信技术近两年被打破了，打破坚冰的技术就是USB。USB 接口的出现在工业通信领域的反映很冷淡，然而在IT界的反响却十分强烈。如今在计算机外联的设备中，越来越多的设备开始使用USB接口。 IT新锐－USB USB是英文Universal Serial Bus 的缩写，翻译成中文的含义是“通用串行总线”。
RS232、RS422、RS485 RS232、RS422、RS485都是串行接口标准，由电子工业学会发布，作为工业标准，使各个不同厂家生产的产品可以兼容。 一、RS232标准 RS232是PC机与工业通信中最常用的一种串行接口。被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯收、发端的数据信号是相对于信号地。 RS232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5V—+15V，负电平在-5V—-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3V—+12V与-3V—-12V。因为发送电平与接收电平的差仅为2V到3V左右，所以它的共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传输距离最大约为15米，最高传输速率为20kb/s。RS232是点对点的通信，其驱动负载能力较弱。 二、RS422与RS485串行接口标准 RS422、RS485与RS232不同，数据传输方式采用差分传输方式，也叫做平衡传输，它使用一对双绞线。分别定义为A和B，一个用于传输高电平，另一个用于传输低电平。通常情况下，高电平在+2—+6V，是一个逻辑状态，低电平在-2—-6V，是另一个逻辑状态。另外还有一个信号地。在485中还有一个使能端，在422中这个是可用可不用的。使能端是用于控制发送驱动器和传输线的切断与连接，当使能端起作用时，发送驱动器处于高阻态，它是有别于逻辑1和0的另一种状态。 1、RS422 RS422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备，其余为从设备，从设备之间不能通信，所以RS422支持点对多的双向通信。RS422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）。 RS422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。RS422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 2、RS485 RS485是从RS422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。 RS485与RS422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间。