解析單片機中串行通訊與並行通訊的區別
發布時間:2015-09-24 責任編輯:susan
【導讀】這裏說的通訊是指數字信號。數字信號是8位二進製數,可以使用信號線傳輸:一種方案是使用一條數據線按照次序一個位一個位的傳送,每傳送完8位為一個字節,這叫串行通訊;另一種是使用8條數據線分別傳送8位,一次傳送一個字節,叫並行通訊。以下是關於兩者區別的詳細解析。
一條信息的各位數據被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。串行通訊的特點是:數據位傳送,傳按位順序進行,最少隻需一根傳輸線即可完成,成本低但送速度慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米。 根據信息的傳送方向,串行通訊可以進一步分為單工、半雙工和全雙工三種。信息隻能單向傳送為單工;信息能雙向傳送但不能同時雙向傳送稱為半雙工;信息能夠同時雙向傳送則稱為全雙工。串行通訊又分為異步通訊和同步通訊兩種方式。在單片機中,主要使用異步通訊方式。
chuanxingtongxunzhong,lianggeshebeizhijiantongguoyiduixinhaoxianjinxingtongxun,qizhongyigenweixinhaoxian,lingwaiyigenweixinhaodixian,xinhaodianliutongguoxinhaoxiandaodamubiaoshebei,zaijingguoxinhaodixianfanhui,gouchengyigexinhaohuilu。

初級讀者會產生疑問:為何不讓信號電流從電源地線返回?答案:公共地線上存在各種雜亂的電流,可以輕而易舉地把信號淹沒。因此所有的信號線都使用信號地線而不是電源地線,以避免幹擾。
這一對信號線每次隻傳送1bit(比特)的信號,比如1Byte(字節)的信號需要8次才能發完。傳輸的信號可以是數據、指(zhi)令(ling)或(huo)者(zhe)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao),這(zhe)取(qu)決(jue)於(yu)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)何(he)種(zhong)通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi)以(yi)及(ji)傳(chuan)輸(shu)狀(zhuang)態(tai)。串(chuan)行(xing)信(xin)號(hao)本(ben)身(shen)也(ye)可(ke)以(yi)帶(dai)有(you)時(shi)鍾(zhong)信(xin)息(xi),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)算(suan)法(fa)校(xiao)正(zheng)時(shi)鍾(zhong)。因(yin)此(ci)不(bu)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)的(de)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。
並行通訊中,基本原理與串行通訊沒有區別。隻不過使用了成倍的信號線路,從而一次可以傳送更多bit的信號。

並行通訊通常可以一次傳送8bit、16bit、32bit甚至更高的位數,相應地就需要8根、16根、32根信號線,同時需要加入更多的信號地線。比如傳統的PATA線路有40根線,其中有16根信號線和7根信號地線,其他為各種控製線,一次可以傳送2Byte的(de)數(shu)據(ju)。並(bing)行(xing)通(tong)訊(xun)中(zhong),數(shu)據(ju)信(xin)號(hao)中(zhong)無(wu)法(fa)攜(xie)帶(dai)時(shi)鍾(zhong)信(xin)息(xi),為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)各(ge)對(dui)信(xin)號(hao)線(xian)上(shang)的(de)信(xin)號(hao)時(shi)序(xu)一(yi)致(zhi),並(bing)行(xing)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)嚴(yan)格(ge)同(tong)步(bu)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao),或(huo)者(zhe)采(cai)用(yong)額(e)外(wai)的(de)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)線(xian)。
通過串行通訊與並行通訊的對比,可以看出:串行通訊很簡單,但是相對速度低;並bing行xing通tong訊xun比bi較jiao複fu雜za,但dan是shi相xiang對dui速su度du高gao。更geng重zhong要yao的de是shi,串chuan行xing線xian路lu僅jin使shi用yong一yi對dui信xin號hao線xian,線xian路lu成cheng本ben低di並bing且qie抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang,因yin此ci可ke以yi用yong在zai長chang距ju離li通tong訊xun上shang;而並行線路使用多對信號線(還不包括額外的控製線路),線路成本高並且抗幹擾能力差,因此對通訊距離有非常嚴格的限製。
曆史
最早的計算機設備之間全部采用串行接口,比如硬盤接口、打印機接口、通訊端口等等。那時候都是分立元件的電路設計,如果采用並行接口,元件的數量和占用的空間將成倍增長。比如一個8bit並行線路的接口元件數量將是串行線路的8倍(你得為每根信號線配置一套接收電路)。這個時期的數據通訊隻能是非常簡單而低速的。
但是集成電路技術的出現帶來了一個轉變,當大量元件可以集成到一個小小的芯片上時,並行通訊變得廉價而方便了。不論是8bit、16bit還hai是shi更geng高gao位wei數shu的de並bing行xing線xian路lu,隻zhi需xu要yao一yi個ge並bing行xing接jie口kou芯xin片pian就jiu可ke以yi處chu理li,這zhe比bi一yi個ge處chu理li串chuan行xing通tong訊xun的de芯xin片pian成cheng本ben高gao不bu到dao哪na裏li去qu。與yu串chuan行xing通tong訊xun相xiang比bi,並bing行xing通tong訊xun在zai同tong樣yang的de工gong作zuo頻pin率lv下xia,通tong訊xun速su度du就jiu可ke以yi整zheng倍bei提ti高gao。因yin此ci適shi應ying了le當dang時shi計ji算suan機ji設she備bei發fa展zhan的de需xu要yao,硬ying盤pan、打印機等速度較快的設備開始使用並行通訊,PATA、SCSI、Parallel Port成cheng為wei最zui為wei流liu行xing的de並bing行xing通tong訊xun接jie口kou,被bei大da眾zhong所suo熟shu知zhi。不bu過guo並bing行xing線xian路lu固gu有you的de一yi些xie缺que點dian仍reng然ran限xian製zhi了le並bing行xing通tong訊xun的de應ying用yong範fan圍wei,至zhi於yu超chao高gao速su通tong訊xun和he長chang距ju離li通tong訊xun方fang麵mian,由you於yu線xian路lu成cheng本ben比bi接jie口kou成cheng本ben要yao重zhong要yao得de多duo,因yin此ci一yi直zhi都dou是shi串chuan行xing通tong訊xun的de應ying用yong領ling域yu。
chulebingxingtongxunjuyousuduyoushiyiwai,chuanxingtongxunzishenyeyouyigewenti。zaijisuanjineibu,shujuwangwangdoushibingxingfangshichuansongde,dangcaiyongchuanxingfangshiyuwaijietongxunshibixujingguochuan/並轉換處理。在早期集成電路規模較小的時代,串/並(bing)轉(zhuan)換(huan)電(dian)路(lu)的(de)處(chu)理(li)能(neng)力(li)十(shi)分(fen)有(you)限(xian),因(yin)此(ci)串(chuan)行(xing)通(tong)訊(xun)的(de)速(su)度(du)無(wu)法(fa)提(ti)高(gao)。隨(sui)著(zhe)如(ru)今(jin)集(ji)成(cheng)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),邏(luo)輯(ji)電(dian)路(lu)的(de)集(ji)成(cheng)能(neng)力(li)大(da)大(da)提(ti)高(gao),甚(shen)至(zhi)超(chao)過(guo)了(le)IO連接單元的集成水平,從而逐步解決了串/並轉換速度的限製。另一方麵,現在集成邏輯處理電路的成本也比IO連(lian)接(jie)單(dan)元(yuan)更(geng)便(bian)宜(yi),因(yin)此(ci)串(chuan)行(xing)通(tong)訊(xun)再(zai)次(ci)顯(xian)示(shi)出(chu)它(ta)的(de)優(you)勢(shi)。如(ru)果(guo)說(shuo)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)技(ji)術(shu)一(yi)度(du)幫(bang)助(zhu)並(bing)行(xing)通(tong)訊(xun)流(liu)行(xing)起(qi)來(lai),那(na)麼(me)現(xian)在(zai)的(de)高(gao)度(du)集(ji)成(cheng)水(shui)平(ping)則(ze)幫(bang)助(zhu)串(chuan)行(xing)通(tong)訊(xun)重(zhong)返(fan)主(zhu)流(liu)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。
小編推薦閱讀:
我愛快包——電子工程師的外快錢包
小編推薦閱讀:
我愛快包——電子工程師的外快錢包
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
SATA連接器
SD連接器
SII
SIM卡連接器
SMT設備
SMU
SOC
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度



