數(shù)據(jù)傳輸方式

數(shù)據(jù)傳輸方式第1頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2.1通信方式數(shù)據(jù)傳輸中，按照信號傳送方向與時間的關(guān)系，通信方式分為單向通信、雙向交替通信和雙向同時通信,也就是常說的單工、半雙工和全雙工通信。單工是指信息始終只能按照一個方向傳送，而不進(jìn)行與此方向相反的傳送,在單工通信方式中信道是單向信道，發(fā)送端和接收端是固定的。無線電廣播、電視是單工通信的實例。第2頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月半雙工通信中信息流可在兩個方向傳輸，但同一時刻只限于一個方向傳輸，兩個方向傳輸是交替進(jìn)行，而不是同時進(jìn)行。半雙工通信雙方都可以是發(fā)送端和接收端，不過在任意時刻，一方只能是發(fā)送端或接收端，對講機(jī)就是這種通信方式的應(yīng)用實例。第3頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月全雙工通信中可以同時進(jìn)行雙向傳輸，通信雙方可以同時是發(fā)送端和接收端，一方發(fā)送端與另一方的接收端相連，它相當(dāng)于把兩個方向相反的單工通信方式組合在一起。與半雙工比較，全雙工通信效率高、控制簡單，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。第4頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2.2串行與并行通信串行通信是指數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸。串行通信特點是易于實現(xiàn)，比較便宜，并且在長距離連接中比并行通信更可靠。其缺點是傳輸速度慢，以及傳輸中的同步問題。所謂同步，是指為了保證收發(fā)雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致，要求接收端按照發(fā)送端所發(fā)送碼元的重復(fù)頻率及起止時間來接收數(shù)據(jù)，對于同步的實現(xiàn)，接收方不斷校正自己的時間基準(zhǔn)與重復(fù)頻率。第5頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月并行通信是指數(shù)據(jù)以成組的方式在多個并行信道上同時傳輸，每位單獨使用一條線路。數(shù)據(jù)組通常是8位、16位或32位，數(shù)據(jù)組傳輸時，使用一條附加的“選通”鎖存信號線來通知接收端，作為雙方的同步之用。并行通信的特點是通信速度高，不必過多地考慮同步問題，適用于近距離的數(shù)據(jù)通信。第6頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2.3同步與異步通信在串行通信中，數(shù)據(jù)是一位一位依次傳輸?shù)模捎诎l(fā)送方和接收方步調(diào)的不一致很容易導(dǎo)致“漂移”現(xiàn)象看，從而使數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)差錯。為了避免信號傳輸中的差錯，就要求實現(xiàn)發(fā)送與接收之間的同步，同步就是接收端按發(fā)送端所發(fā)送的每個碼元的重復(fù)頻率以及起止時間來接收數(shù)據(jù)，在通信中接收端校準(zhǔn)自己的時間和重復(fù)頻率，以便和發(fā)送端取得一致。信息傳輸?shù)耐椒绞椒譃閮煞N，異步傳輸和同步傳輸是兩種常見的同步方式。第7頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月1．同步傳輸同步傳輸中的數(shù)據(jù)傳輸單位是幀，每幀含有多個字符，字符間沒有間隙，字符前后也沒有起始位和停止位。按傳輸信息的基本組成單位，同步分為位同步、字符同步和幀同步。位同步與字符同步分別以位、字符作為一個獨立的整體進(jìn)行發(fā)送，而幀同步中的傳輸數(shù)據(jù)和控制信息按一種特殊的幀結(jié)構(gòu)來組織。第8頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月位同步要求在傳送數(shù)據(jù)流的過程中，發(fā)收雙方對每一位數(shù)據(jù)信息都要準(zhǔn)確地保持同步，可以在發(fā)送端與接收端間設(shè)置專門的時鐘線，這稱做外同步，比如I2C總線采用的就是外同步。還可以在數(shù)據(jù)傳輸中嵌入同步時鐘，在接收端從接收信號中提取位同步信號，其方法是從在接收信號碼元“1”和“0”的極性變化中獲取同步信息，如曼徹斯特編碼，這種信號傳輸方式也做內(nèi)同步。對于所傳送的字符代碼是連續(xù)“1”或“0”，不出現(xiàn)代碼極性變化時，就影響從接收信息中提取同步信號，為克服這一缺點，在同步方式中采用奇校驗方法，以保證在每個字符中至少出現(xiàn)一個代碼轉(zhuǎn)換點。第9頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月字符同步將字符組織成組后連續(xù)傳送，每個字符內(nèi)不加附加位，每組字符之前必須加上一個或多個同步字符SYS，接收端接收到SYS字符，并根據(jù)它來確定字符的起始位。在傳輸開始時，用同步字符SYN使收發(fā)雙方進(jìn)入同步，當(dāng)搜索到兩個以上SYN同步字符符時，接收端開始接收信息，然后從傳輸信息中提取同步信息。在兩個連接的報文之間，應(yīng)插入兩個以上的SYN同步字符。幀同步是在每個幀的開始和結(jié)束部位都附加標(biāo)志序列，接收端通過檢測這些標(biāo)志實現(xiàn)與發(fā)送端幀級別上的同步。在數(shù)據(jù)傳輸量較大時，同步傳輸?shù)男矢哂诋惒絺鬏?，適用于高速傳輸要求，一般在高速傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中采用同步方式。第10頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月在異步傳輸方式中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇亲址?，并不要求收發(fā)兩端在傳送代碼的每一比特(位)時都同步。每個字符作為一個獨立的整體進(jìn)行發(fā)送，沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時，線上為空閑狀態(tài)，相當(dāng)于數(shù)據(jù)“1”時的電平。每個字符前附加一個起始位，等同于數(shù)據(jù)“0”，起始位傳輸過后發(fā)送方就以一定的速率發(fā)送字符的各個位，接收方以同樣的速率接收，字符代碼后附加有1個，1.5個或2個結(jié)束位，有時中間還具有奇偶校驗位，字符間隔時間可以是任意的。異步方式傳輸設(shè)置一個啟動用的起始位，表示字符的信息代碼即將開始。在信息代碼和校驗信號(一般總共為8位)結(jié)束后，設(shè)置1位~2位的終止位，表示該字符已結(jié)束。終止位反映了平時不進(jìn)行通信的狀態(tài)，當(dāng)從不傳輸信息狀態(tài)轉(zhuǎn)到起始位狀態(tài)時，在接收端將檢測出極性狀態(tài)的改變，利用這種改變，就可啟動定時機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)同步。接收端收到終止位，就將定時機(jī)構(gòu)復(fù)位，準(zhǔn)備接收下一個字符代碼。第11頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月異步傳輸方式如圖2-1所示，異步方式實現(xiàn)起來簡單容易，頻率的漂移不會積累，對時鐘要求不高，對線路和收發(fā)器要求較低；但缺點是每個字符都要有一定的附加位，線路效率低，數(shù)據(jù)量大時不如同步傳輸效率高，在低速系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。常見的異步傳輸方式有RS-232C，RS-485。第12頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2.4多路通信在一條物理通道上同時傳送多路信息的技術(shù)稱為多路共傳，常用的為時分多路共傳和頻分多路共傳。時分多路共傳TDM是將線路用于傳輸?shù)臅r間劃分成若干個時間片，每個用戶分得一個時間片，這些時間片是預(yù)先分配好的，而且固定不變，時分多路共傳不僅用于傳輸數(shù)字信號，也可用于傳輸模擬信號。頻分多路共傳是將一條具有一定帶寬的線路劃分成若干個占有較小帶寬的