并行口与串行口实时通讯
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通信教程概述并行与串行通信的区别嵌入式电子设备之间互相通信已经非常普遍,通信的方式主要分为两类:并行和串行。
1并行通信并行是指多比特数据同时通过并行线进行传送,这样一次性可以传输更多的数据。
但并行传送的线路长度受到限制,因为长度增加,干扰就会增加,数据也就容易出错。
并行接口同时传输多个位。
它们通常需要数据总线(八、十六或更多线路),以1和0的编码传输数据。
如下图:使用9线的并行通信,由时钟控制的8位数据总线,每个时钟脉冲发送一个字节。
并行通信主要特点:1.各数据位同时传输,传输速度快、效率高,多用在实时、快速的场合。
2.并行通信不能长距离通信,抗干扰能力差。
2串行通信串行通信作为计算机通信方式之一,主要起到主机与外设以及主机之间的数据传输作用。
串行通信分为:同步和异步通信。
1.同步通信同步通信一般有一个同步时钟,如下图,一根数据线,一根时钟线。
一个时钟传输一个Bit位。
我们常见的SPI、I2C等就是串行同步通信。
2.异步通信异步通信中,在异步通信中有两个比较重要的指标:字符帧格式和波特率。
数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送,是通过双方约定好的波特率进行数据传输。
假如双方波特率不一致,则接收到数据就是乱码。
我们常见的UART、CAN等就是串行异步通信。
3.串行异步通信UART这里在进一步讲述常见的串行异步通信:UART。
内置规则:•波特率•数据位•同步位•奇偶校验位波特率常规波特是1200、2400、4800、19200、38400、57600和115200 bps数据位每个数据包中的数据量可以设置为5到9位,通常为8位。
同步位同步位是与每个数据块一起传送的两个或三个特殊位。
它们是起始位和停止位。
奇偶校验位奇偶校验是一种非常简单的错误检查方式。
它有两种:奇数或偶数。
4.UART两设备连线这种发送和接收数据的串行接口是全双工(双向都可以发送,也可以接收)。
5.举例9600波特,8个数据位,无奇偶校验和1个停止位。
标题:并行、串行、异步、同步通信原理解析一、介绍并行、串行、异步、同步通信的概念1. 并行通信:指多个数据信号在同一时刻通过不同的传输路径传输,在数据传输过程中,多个信号可以同时进行传输,从而提高数据传输效率。
2. 串行通信:指数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输,在数据传输过程中,数据信号只能依次进行传输,适用于长距离传输和节约传输线路资源。
3. 异步通信:指数据传输时没有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输,需要通过起始位和停止位来标识数据的起始和结束。
4. 同步通信:指数据传输时需要有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输,需要通过时钟信号进行同步。
二、并行通信的原理及特点1. 原理:多个数据信号同时通过不同的传输路径传输。
2. 特点:1) 传输速度快:由于多个数据信号同时进行传输,因此传输速度相对较快。
2) 传输距离有限:由于多条传输路径之间的信号相互干扰,因此传输距离相对较短。
3) 成本较高:需要多条传输路径和大量的接口,成本相对较高。
三、串行通信的原理及特点1. 原理:数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输。
2. 特点:1) 传输速度慢:由于数据信号只能依次进行传输,因此传输速度相对较慢。
2) 传输距离远:适用于长距离传输,可以节约传输线路资源。
3) 成本较低:只需要一条传输路径和少量的接口,成本相对较低。
四、异步通信的原理及特点1. 原理:数据传输时没有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输。
2. 特点:1) 灵活性高:数据传输时间不固定,可以根据实际需要进行调整。
2) 精度较低:由于没有固定的时钟信号,数据传输的精度相对较低。
3) 适用于短距离传输:由于数据传输精度较低,适用于短距离传输和数据量较小的情况。
五、同步通信的原理及特点1. 原理:数据传输时需要有固定的时钟信号,数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输。
太厉害了!终于有人能把“并行通信和串行通信”讲的明明白白了通信接口广泛用于现场数据采集和数据传输。
监控系统主要涉及串行通信接口和网络接口。
计算机和外围设备或计算机之间通常有两种通信方式:并行通信和串行通信。
并行通信并行通信指的是数据位的同时传输。
数据并行传输速度快,但占用大量通信线路,数据传输的可靠性随着距离的增加而降低,仅适用于短距离数据传输。
串行通信串行通信是指在一条数据线上逐位顺序传输数据。
在传输过程中,在传输每个数据之后,再传输第二个数据,依此类推。
当接收数据时,一次一条数据线被逐个接收,然后它们被组合成一个完整的数据。
在远程数据通信中,一般采用串行通信,具有通信线路少、成本低的优点。
一、同步和异步通信方式串行通信有两种基本通信模式:同步串行通信方式和异步串行通信方式。
同步串行通信方式是指在相同的数据传输速率下,发送端和接收端的通信频率保持严格同步。
因为不需要起始位和停止位,所以可以提高数据传输速率,但是发射器和接收器的成本更高。
异步串行通信方式是指发送端和接收端不需要在相同的波特率下严格同步,并且允许相对延时,即接收端和发送端之间的频率偏差在10%以内,这样可以保证通信的正确性。
二、数据传送方式1、单工方式。
单工方式使用数据传输线,只允许数据在固定的方向上传输。
例如,甲只能用作发射器,乙只能用作接收器,数据只能从甲传送到乙,而不能从乙2、半双工方式。
半双工方式使用数据传输线,允许数据以分时方式在两个方向传输,但不能同时在两个方向传输。
例如,在某个时刻,甲是发射器,乙是接收器,数据从甲传送到乙;另一方面,甲可以作为接收器,乙可以作为发送器,数据从甲传输到乙。
3、全双工方式。
全双工方式使用两条数据传输线,允许数据同时双向传输。
例如,甲和乙有独立的发射器和接收器。
同时,允许向甲和乙发送数据波特率指每秒传输二进制数据的位数,单位为b/s和bps(位/秒)。
它是衡量串行数据传输速度的重要指标和参数。
串⾏通信与并⾏通信的区别
⼀、基本概念
串⾏通信:⼀条信息的各位数据被按逐位按顺序传送。
并⾏通信:⼀条信息的数据可以按照多位传送,有更多的信号地线。
⼆、特点
串⾏通讯:两个设备之间通过⼀对信号线进⾏通讯,其中⼀根为信号线,另外⼀根为信号地线,信号电流通过信号线到达⽬标设备,再经过信号地线返回,构成⼀个信号回路。
并⾏通讯通常可以⼀次传送8bit、16bit、32bit甚⾄更⾼的位数,相应地就需要8根、16根、32根信号线,同时需要加⼊更多的信号地线。
通过串⾏通讯与并⾏通讯的对⽐,可以看出:串⾏通讯很简单,但是相对速度低;并⾏通讯⽐较复杂,但是相对速度⾼。
更重要的是,串⾏线路仅使⽤⼀对信号线,线路成本低并且抗⼲扰能⼒强,因此可以⽤在长距离通讯上;⽽并⾏线路使⽤多对信号线(还不包括额外的控制线路),线路成本⾼并且抗⼲扰能⼒差,因此对通讯距离有⾮常严格的限制。
什么是电路中的串行通信和并行通信电路中的串行通信和并行通信是两种常见的数据传输方式,用于将信息从一个地方传递到另一个地方。
本文将详细介绍串行通信和并行通信的定义、原理和应用。
一、串行通信的概念及原理串行通信是指通过一个信道,按照固定的顺序逐位传输数据的通信方式。
在串行通信中,数据是一个位接一个地依次传输的,通过时钟信号来同步传输速度。
串行通信的主要特点是传输速率相对较慢,但需要的传输线较少。
在串行通信中,数据是以二进制的形式传输的,常用的传输形式包括异步串行通信和同步串行通信。
异步串行通信是一种基于起始位和停止位的方式,每个字节的数据之间以字节间隔进行传输。
同步串行通信是基于时钟信号进行数据传输,数据以比特为单位进行同步传输。
二、串行通信的应用串行通信广泛应用于各种领域,例如计算机、通信、工业控制等。
以下是几个常见的串行通信应用:1. 计算机串口通信:在计算机领域中,串口通信是一种常见的串行通信方式,用于连接计算机和外部设备,如打印机、调制解调器等。
2. 串行网络通信:在计算机网络中,串行通信用于在不同网络设备之间传输数据。
典型的例子是以太网中的串行数据传输。
3. 工业自动化控制:在工业控制系统中,串行通信常用于传输控制信号和传感器数据。
它可以在不同的设备和传感器之间进行高效的数据传输。
三、并行通信的概念及原理并行通信是指通过多个信道,同时传输多个比特数据的通信方式。
在并行通信中,数据的每个比特都通过独立的线路传输,同时进行。
并行通信的主要特点是传输速率相对较快,但需要更多的传输线。
在并行通信中,数据的位数通常是固定的,常用的包括8位、16位和32位等。
并行通信通常使用并行接口连接多个设备,其中每个设备都有自己的数据线。
四、并行通信的应用并行通信也广泛应用于各种领域。
以下是几个常见的并行通信应用:1. 高速数据传输:由于并行通信具有更快的传输速率,它常用于高速数据传输,如视频传输、图像处理等。
2. 并行计算:在并行计算中,多个处理器同时进行计算任务,通过并行通信来传递计算结果,以提高计算效率。
计算机接口知识:串行口、并行口、USB接口是如何联络主机和外设的?
本文主要叙述了计算机接口的基础学问。
具体描述了串行口、并行口如何通过握手信号举行通信,并介绍了的硬件和软件结构与数据传输的方式。
在控制领域,想要对一个相对复杂的系统举行有效控制,要在设备之间建立一个互相联络和交流的机制,计算机科学里称这种联络机制为“接口(Interface)”。
譬如,当我们需要打印一份文件时,首先主机需要与打印机之间要建立联系,然后才干向打印机发送数据。
那么,这是怎样一个过程呢?
握手信号,联系主机与外设的纽带
计算机接口的主要功能就是使数据通过接口使之能够在不同模块或系统间自由流淌,达到数据分享的目的。
在过去很长一个时期内,主机与打印机之间是通过并行口衔接起来的,现在针式打印机仍然用法并行口,激光打印机和一部分喷墨打印机已经采纳USB接口了。
先来看看并行口是怎样举行数据交换的。
图1 并行口
所谓并行口,是指数据在多条信号线上同时举行传送。
标准的并行口为8位,也就是说惟独8条数据线。
那么,标准的并行口为何定义了25个针脚呢?本来,除了8根数据线,还有一系列的指令线、状态信号线和接地线(图1)。
其中的指令线由主机发往打印机,而状态信号线则由打印机反馈给主机。
指令线与状态线之间往往是成对浮现的——一条指令线对应一条状态线,彼此接头的两个信号则被形象地称作握手(Handshaking)信号。
表1 SPP模式下并行口信号定义
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计算机网络 串行通信和并行通信串行通信方式和并行通信方式是信道最基本的两种通信方式。
根据信道通信方式的不同,对数据传输速率,以及数据传输距离也有不同的影响。
1.并行通信并行通信是指在发送端和接收端之间,能够同时传输多个数据位,并且每一个数据位占用一条通信线路。
发送端将数据位通过对应的线路传送给接收端,还可以附加一位数据 校验位,接收端能够同时接收到这些数据位,不需要做任何转换就可以直接使用,并行通信方式主要用于近距离通信,并且传输速度快,处理简单。
如图3-8所示,为并行通信方式示意图。
图3-8 并行通信方式并行通信方式不适合用在数据长距离传输的情况,因为长距离使用多条线路造价比较昂贵;长距离传输通常使用较粗的导线,来降低信号的衰减,而把较粗的导线捆绑到一块做成单一的线缆相当困难;长距离传输数据,传输介质上的电阻会阻碍数据信号的传输,从而影响接收端正确接收数据。
2.串行通信串行通信方式是指在数据发送端和接收端之间,只存在一条通信线路,并通过该线路逐个的传送所有数据位。
该通信方式适合长距离的数据传输,但由于每次只能发送一个数据位,因此数据传输速率较低。
如图3-9所示,为串行通信方式示意图。
图3-9 串行通信方式在计算机网络中,串行通信方式和并行通信方式往往是结合运用的。
若发送端(计算机)需要发送数据到接收端,先由发送端计算机内的总线发送设备,将并行方式经并-串转换硬件转换成串行方式。
再逐位经传输线路到达接收端,并在接收端将数据从串行方式重新转换 提 示 并行通信方式的信道宽度不是固定不变的,可以根据需要进行调节,如计算机内的数据总线有8位、16位、32位和64位等。
成并行方式,以便接收端使用数据。
如图3-10所示,为并行和串行综合运用示意图。
图3-10 并行和串行综合运用。
摘要该文介绍了一种利用并行打印口与串行通讯口实施单向数据通讯的方法,该方法曾成功地实际应用于由386微机所组成的某个工程系统中,取得了满意的效果。
一、引言一般的科学实验或工程应用中,常常需将实验数据或产品数据由打印机输出,然后再由人工(或输入电脑)进行分析处理。
如果将那些送往打印口的数据,直接传送给电脑,由软件进行分析处理,形成一个完整的数据处理系统,将给用户的数据处理带来方便,更好地为生产科研服务。
本文叙述的是,结合油田使用的检波器测试仪(SMT-100),解决了将那些送往打印口(热敏打印机-富士通FTPO40UCS)的数据通过PC机串行口直接送往电脑的问题,以及所开发的接口应用软件。
二、工作原理由于SMT-100检波器测试仪的8位数据是经并行口送到打印机的,若欲将输出到该并行口的数据再经并行口送往电脑主机,则需设计专用接口板(如扫描仪专用接口板)。
因为电脑所配置的并行口均被系统定义成标准输出设备,无法接收外来的并行数据,但其所配置的串行口却是标准的输入设备[1]。
将并行数据经"并-串"转换之后,由标准RS-232串行口送往电脑主机是可行的。
特别是在工业实际应用中,既可节省远距离并行电缆的开支,又提高了抗干扰能力,因此在传送数据量不是很大时,可以采用并行发送,串行接收的通讯方式。
如图1所示。
图1接口连接图(并口到串口)双向转换器采用工业产品SXP-320[2]。
(略)其主要功能参数如表1。
表1(略)其参数设置由侧面的8位DIP开头完成:图2(略)工作时,只需将其波特率、数据长度、停止位和奇偶校验等的设置与主机相匹配即可。
三、接口程序设计利用BIOS提供的串行口例行程序传输,当传输速度大于2400bps时,有可能丢失字符[3]。
为此,本系统采用了中断控制方式,对串行口的接收和存储实施控制,以防数据丢失。
PC机中执行串行通讯的主芯片8250是可编程的,有10个可访问寄存器,其中5个根据需要,在程序开始时,对它们初始化就可使用。
学习情境八并行通信与串行通信情境导入:串并口是输入、输出接线插座的俗称,如图9-0所示,它位于主板上。
连接打印机可用并行输出口,与其他电脑实施通讯都要用串行输入输出口。
并口多为25孔阴插座,串口是9针或25针阳插座。
串口的出现是在1980年前后,数据传输率是115kbps~230kbps,串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备,目前部分新主板已开始取消该接口。
并口的数据传输率比串口快8倍,标准并口的数据传输率为1Mbps,一般用来连接打印机、扫描仪等。
所以并口又被称为打印口。
并口采用25针的双排插口,除最普遍的应用于打印机以外,还可用于连接扫描仪、ZIP驱动器甚至外置网卡、磁带机以及某些扩展硬盘等设备。
图9-0 串并口学习导航:本章主要介绍并行通信、串行通信的基本概念、相关知识,并详细介绍常用并行接口芯片8255和串行通信接口芯片8251的编程结构及编程特点。
单元一并行通信与并行接口知识目标:掌握并行通信的基本概念,掌握可编程并行接口芯片8255A的编程结构、工作方式、引脚信号和控制字格式及用法。
技能目标:能分析和设计由8255A组成的简单实用电路,包括硬件逻辑和软件编程。
一、并行通信计算机与外部设备之间或计算机与计算机之间的信息交换被为通信。
CPU与外设的基本通信方式有并行通信和串行通信两种。
并行通信是指数据以字节或字为单位在多根传输线上同时进行传输,即n位数据用n 条线同时传输的机制。
串行通信是指数据在一根传输线上一位一位地顺序传输的机制。
和串行通信相比,并行通信具有传输速度快、可靠性高的特点,但在进行远距离传输时,线路的投资大。
因此,并行通信常用于速度要求高、传输距离短的场合,如PC系统总线、高速外设I/O总线、芯片内部总线等。
而串行传输可大大降低通信线路的成本,但传输速率较低、可靠性较差,主要用于远距离传输和通信,比如各种网络通信、无线通信等。
二、并行接口并行接口就是能够进行并行数据传输、位于CPU和外部设备之间、起到数据缓冲和匹配作用的接口电路。
并行口与串行口实时通讯
摘要该文介绍了一种利用并行打印口与串行通讯口实施单向数据通讯的方法,该方法曾成功地实际应用于由386微机所组成的某个工程系统中,取得了满意的效果。
一、引言
一般的科学实验或工程应用中,常常需将实验数据或产品数据由打印机输出,然后再由人工(或输入电脑)进行分析处理。
如果将那些送往打印口的数据,直接传送给电脑,由软件进行分析处理,形成一个完整的数据处理系统,将给用户的数据处理带来方便,更好地为生产科研服务。
本文叙述的是,结合油田使用的检波器测试仪(SMT-100),解决了将那些送往打印口(热敏打印机-富士通FTPO40UCS)的数据通过PC机串行口直接送往电脑的问题,以及所开发的接口应用软件。
二、工作原理
由于SMT-100检波器测试仪的8位数据是经并行口送到打印机的,若欲将输出到该并行口的数据再经并行口送往电脑主机,则需设计专用接口板(如扫描仪专用接口板)。
因为电脑所配置的并行口均被系统定义成标准输出设备,无法接收外来的并行数据,但其所配置的串行口却是标准的输入设备[1]。
将并行数据经"并-串"转换之后,由标准RS-232串行口送往电脑主机是可行的。
特别是在工业实际应用中,既可节省远距离并行电缆的开支,又提高了抗干扰能力,因此在传送数据量不是很大时,可以采用并行发送,串行接收的通讯方式。
如图1所示。
图1接口连接图(并口到串口)双向转换器采用工业产品SXP-320[2]。
(略)
其主要功能参数如表1。
表1(略)
其参数设置由侧面的8位DIP开头完成:
图2(略)
工作时,只需将其波特率、数据长度、停止位和奇偶校验等的设置与主机相匹配即可。
三、接口程序设计
利用BIOS提供的串行口例行程序传输,当传输速度大于2400bps时,有可能丢失字符[3]。
为此,本系统采用了中断控制方式,对串行口的接收和存储实施控制,以防数据丢失。
PC机中执行串行通讯的主芯片8250是可编程的,有10个可访问寄存器,其中5个根据需要,在程序开始时,对它们初始化就可使用。
其端口地址与状态字的含义如表2。
表2
PC机内的8259A芯片,有一个中断屏敝寄存器(IMR),可以提供8个中断源,其中RS-232接口对应于IRQ4,可按要求设置中断屏蔽控制字。
当8250发出的中断申请信号(表示已准备好接收数据),经系统总线到达8259A中断控制器的输入端(IRQ4),CPU若响应该中断,则执行该中断的服务程序,进行数据的传送和存储操作。
实用中的初始化设置如下:
mov al 2ch; 8259a初始化mov dx,3fbh
out 21h,almov al,03h
mov dx,3fbh;8350初始化out dx,al
mov al,80hmov dx,3fch
out dx,almov al,0bh
mov dx,3f8hout dx,al
mov al,20mov dx,3f9h
out dx,almov al,01h
mov dx,3f9hout dx,al
mov al,0sti;开中断
out dx,al
利用线状态寄存器(端口地址3FDH),可检测接收的数据是否有错。
若有错,就发出报警声,退出中断服务程序,以便根据情况中止数据传送。
四、应用程序设计
采用上述通讯方式,可以采集到外部设备发送的全部信息,欲对其做进一步处理和存储,尚需根据用户需要,开发相应的应用软件。
我们将油田检波器测试仪与主机(386)按上述方式连通,并将那些经串行口接收到的全部信息,经过应用软件分析、处理,生成磁盘数据文件[4],为用户项目的深入研究提供原始资料[5]。
检测一个元件的处理过程如下:
(1)在主程序中为串行口存储数据,建立一个先进先出的字符缓冲区circle-buffer,动态申请
64K内存,可接收相当于2000个元件的全部信息。
(2)在主程序中开辟一个能存放单个元件处理结果的小缓冲区(如30字节)readbuffer。
(3)BX基指针指向circle buffer缓冲区,顺序扫描,每次处理一个元件所接收的信息量,利用堆栈技术,将一个元件各参数间分隔符(如"=")地址压入堆栈。
然后逐一弹出,按输出文本格式进行处理,并将处理结果存入readbuffer。
(4)将readbuffer的内容经磁盘文件管理功能调用,写入数据文件。
一次一个记录,如此重复(3)
和(4),直到circle-buffer的内容为空。
(5)工作过程中,通过ESC功能键可随时中止串行口通讯工作。
五、结束语
在调试过程中,经对500个元件进行测试、传送、接收和处理,都取得了令人满意的结果。
本项目已交西安石油勘探仪器厂检波器分厂使用,系统实时方便,可靠性高,实用性强。
参考文献
1 王士元,吴芝芳.IBM PC/XT接口技术及其应用.天津:南开大学出版社,1990年
2 TWO WAY CONVERTER/BUFFER SXP-320 User's Manual .copyright 1990 ATEN International Co., LTD
3 沈美明,温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计.北京:清华大学出版社,1991年
4 赵文忠等.微型机外围接口与通道.西安交通大学出版社,1991年
5 地震检波器原理.西安石油仪器厂,1986年。