微型计算机技术的学习中,串行接口和串行通信是重要的组成部分。串行接口与通信概述主要包括两种基本的数据通信方式:并行通信和串行通信。并行通信通过多条数据线同时传输数据位,适用于短距离、高传输速度的需求。而串行通信则通过单一的传输线按顺序传送数据位,其优势在于通信线路简洁,适用于远距离通信,并能降低通信成本。
串行通信基础进一步阐述了串行通信的工作原理和优势。它常用在远距离数据传输以及对速度要求不高的近距离通信场景,例如个人计算机(PC)中的键盘、鼠标与主机间的通信通常采用串行方式。串行通信有两种主要类型:异步通信和同步通信。
异步通信是一种常见的串行通信方式,它以字符为单位进行传输,采用起止式协议。在起止式协议中,每个字符以起始位开始,数据位紧随其后,接着是可选的校验位,最后以停止位结束。数据传输速率(比特率)定义为每秒传输的二进制位数,可以用bps表示。过去,串行异步通信的速率限制在50bps到9600bps之间,但现在可以达到115200bps或更高。
同步通信以数据块(帧)为单位进行传输,附加同步字符和校验字符,具有较高的数据传输效率和速率,但硬件实现较为复杂,常应用于网络环境。同步通信中最常用的协议之一是高级数据链路控制协议(HDLC)。
数据的传送方式包括单工、半双工和全双工。单工方式仅允许单向传输,半双工允许双向但非同时传输,全双工则允许双方同时发送和接收数据。在计算机串行通讯中,半双工和全双工是最常用的。
信号传输方式分为基带传输和频带传输。基带传输适用于近距离和低速通信,直接传输未经调制的二进制信号。而频带传输则通过调制解调器将数字信号转换为模拟信号进行长距离传输,可以使用电话交换网或专用线。常见的调制方式有调幅、调频和调相。
调制解调器(MODEM)是实现这一过程的关键设备,它将数字信号调制成模拟信号进行传输,到达接收端后再解调回数字信号。调制解调器在现代通信系统中扮演着至关重要的角色,尤其是在远程数据通信和互联网接入中。