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串行通信与并行通信技术的比较分析一、引言在信息通信领域，串行通信与并行通信技术是两种常见的数据传输方式。
作为通信技术的基础，它们在不同的应用领域中发挥着重要作用。
本文将对串行通信和并行通信技术进行比较分析，探讨它们各自的优缺点和适用场景。
二、串行通信技术串行通信指的是将数据按照顺序位逐个地传输，即一个位一个地进行传输的方式。
串行通信技术利用了线路稳定的优势，常用于远距离通信或者光纤通信中。
其主要特点有以下几点：1. 简单可靠：串行通信只需要两根传输线路用于发送和接收，并且不会出现并发的现象，使得电路设计和调试相对简单。
此外，串行通信在传输时不会出现时序问题，更容易实现可靠性通信。
2. 传输速率相对较慢：由于串行通信是按位传输，它的传输速率相对较慢。
因此，当需要传输大量数据时，串行通信可能会显得效率较低。
3. 适用于长距离传输：串行通信技术可以通过扩展传输线路的长度来实现长距离传输。
这使得串行通信在远距离通信中得到广泛应用。
三、并行通信技术并行通信是指通过多条线路同时传输数据，即一次性传输多个位的数据。
与串行通信相比，它具有以下特点：1. 高传输速率：由于并行通信同时传输多个位的数据，因此它的传输速率较高。
这使得并行通信在需要快速传输大量数据的场景下得到广泛应用，比如计算机内部的数据传输。
2. 复杂的设计和调试：并行通信涉及多条传输线路的设计和调试，因此其硬件实现相对复杂。
并且，在高速并行通信中，也需要处理时序和同步等问题，加大了设计的复杂度。
3. 信号传输受限：由于并行通信需要较多的传输线路，信号传输的质量可能受到限制。
长距离传输时，信号衰减和时序偏移等问题可能导致通信质量下降。
四、串行通信与并行通信的对比在不同的应用场景下，串行通信和并行通信各有优势。
根据具体需求，选择合适的通信技术可以提高通信效率和可靠性。
1. 数据传输量：当需要传输大量数据时，串行通信可能显得效率低下，而并行通信能够充分利用多条线路的传输能力，实现高速的数据传输。
串行通信简介一、并行通信与串行通信数据传输的两种方式为并行和串行。
并行通信传输中，一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，以字或字节为单位并行进行。
并行通信使用的通信线路多、成本高，另外由于线路长度增加时，干扰增加，数据也容易出错，所以并行方式不适宜远距离通信，工业上很少使用。
串行通信使用一条数据线，将数据一位接一位地按顺序依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度，只需要较少的通信线路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，工业上广泛使用。
二、同步通信与异步通信串行通信一般又分为同步通信和异步通信。
同步通信收发设备需要使用一根同步时钟信号线，在时钟信号的驱动下双方进行协调，同步数据。
例如，通信中双方通常会统一规定在时钟信号的上升沿（或下降沿）对数据线进行采样。
异步通信则不需要同步时钟信号，而是采用字符同步的方式，字符帧格式如图12-59所示。
图12-59 异步通信的字符帧格式发送的字符由1个低电平起始位、7或8个传送信息数据位、1个奇偶校验位（可以没有）、1或2个停止位组成。
通信双方需要对采用的字符帧格式和数据的传输速率做相同的约定。
异步通信传送的附加位（非有效传送信息）较多，传输效率低，但随着通信速率的提高，可以满足控制系统通信的要求。
S7-1200 PLC采用异步通信方式。
提示：串行通信中，波特率指的是数据传输速率，即每秒传送的二进制位数，其符号为bit/s或bps。
三、单工、半双工与全双工通信单工通信只支持数据在一个方向上传输，不能实现双向通信，例如电视、广播。
半双工通信允许数据在两个方向上传输，但同一时刻只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信。
在同一时间只可以有一方接收或发送信息，可以实现双向通信，如对讲机。
全双工通信允许数据同时在两个方向上传输，因此全双工通信是两个单工通信方式的结合。
在同一时间可以同时接收和发送信息，实现双向通信，如电话通信。
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。
串行通信的基本概念1．串行通信与并行通信在微型计算机中，通信（数据交换）有两种方式：串行通信和并行通信。
串行通信——是指计算机与I/O设备之间仅通过一条传输线交换数据，数据的各位是按顺序依次一位接一位进行传送。
并行通信——是指计算机与I/O设备之间通过多条传输线交换数据，数据的各位同时进行传送。
应该理解所谓的并行和串行，仅是指I/O接口与I/O设备之间数据交换（通信）是并行或串行。
无论怎样CPU与I/O接口之间数据交换总是并行。
二者比较：串行通信的速度慢，但使用的传输设备成本低，可利用现有的通信手段和通信设备，适合于计算机的远程通信；并行通信的速度快，但使用的传输设备成本高，适合于近距离的数据传送。
2．异步串行方式的特点和字符格式（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接收时钟和发送时钟只要相近就可以。
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（字符格式）异步串行通信的数据格式如图7-1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。
图7-1 异步串行数据格式3．同步串行方式的特点和数据格式（1）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接收时钟与发送进钟严格同步。
（2）同步、串行方式的数据格式同步串行通信的数据格式如图7-2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7-2 同步串行数据格式4．波特率、波特率因子与位周期波特率——是指单位时间传输二进制数据的位数，其单位为位/秒（B/S）或波特。
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。
