串行通信详解：从基本概念到通信方式

"串行通信.pdf" 串行通信是一种数据传输方式，其特点是数据逐位进行传输，相较于并行通信，它的传输线数量较少，因此成本较低，特别适合于远距离的数据传输。然而，串行通信的速度相对较慢，且控制过程相对复杂。串行通信接口的实现通常涉及到特定的硬件和协议，例如可编程串行通信接口8251A，它是微处理器系统中常用的串行通信控制器。 并行通信则与串行通信相反，数据以字节或字的形式并行传输，这使得并行通信具有传输速度快的优点，但同时也带来了硬件成本高的问题，适用于短距离内的高速数据交换。计算机通信结合了计算机技术和通信技术，包括并行通信和串行通信两种基本类型。 串行通信有三种主要的工作模式：单工、半双工和全双工。单工通信仅允许数据沿一个固定方向传输，如广播；半双工通信在同一时间内只能进行发送或接收，不能同时进行，如对讲机；而全双工通信则允许数据同时双向传输，如电话。 串行数据传输有异步和同步两种方式。异步串行通信以字符为单位，字符间的时间间隔不定，但在字符内部各位之间是严格同步的。同步串行通信则以数据块为单位，整个数据帧内部的每一位都保持同步，对时钟同步要求较高。 波特率是衡量串行通信速率的指标，表示每秒钟传输的二进制位数，单位是位/秒（bps）。例如，如果每秒传送240个字符，每个字符包含10位，那么波特率就是2400bps。常见的波特率有115200、19200、9600、4800、2400、1200和600等。 在串行通信中，数据的并行到串行和串行到并行的转换以及按照传输协议发送和接收是必要的。这可以通过软件实现，也可以采用硬件电路，如通用异步接收发送器（UART），它专门用于处理异步串行通信。 串行通信虽然速度较慢，但因为其节省线路和成本的优势，在许多应用中仍然得到广泛使用，尤其是在远程通信和嵌入式系统中。而理解和掌握串行通信的基本原理和技术细节对于设计和维护现代通信系统至关重要。