串行传输:克服并行传输的局限

需积分: 1 1 下载量 156 浏览量 更新于2024-11-07 收藏 87KB PDF 举报
"有关‘串行传输’的英文资料" 串行传输是一种通信方式,与并行传输相对,它通过单一的数据线按顺序传输数据位。在并行传输中,多个数据位同时传输,可以提供快速的数据交换,但需要大量的连接线,这增加了硬件成本和复杂性。例如,一个典型的8位并行数据端口需要8条数据线,加上至少一条握手线和多条地线,通常每条信号线都会有一个单独的地回路线,因此可能需要20芯的连接电缆。对于短距离通信,这种多芯电缆是可行的,但对于长距离链接,它的成本会变得非常高昂,因为除了多芯电缆的成本,每条信号线可能还需要独立的驱动器和接收器电路。 串行传输则解决了这个问题,它只需要一条单线链接,按顺序传输每一位数据。每个数据位被分配一个固定的时间间隔,在这个间隔内完成传输。这种方式大大减少了所需的物理连接,降低了硬件成本,尤其适用于长距离通信和无线通信场景。例如,如果部分链路通过无线电链接,如通过太空卫星,串行传输只需一个射频信道就能传输所有数据,相比于并行传输的每个数据位都需要一个独立的射频通道,串行传输更加经济且实际操作上更可行。 串行传输有两种主要类型:同步串行和异步串行。同步串行传输中,数据位以固定的时钟速率连续发送,接收端和发送端共享一个精确的时钟源,确保数据能正确对齐。异步串行传输则使用起始位、停止位和可能的校验位来确定数据的边界,允许接收端和发送端之间存在时钟频率差异。 在串行传输中,数据的传输速率通常以波特率(Bits Per Second, bps)表示,它定义了每秒传输的数据位数。为了提高效率和可靠性,串行传输还可能使用各种编码技术,如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码,这些编码方法能在单线上同时传输数据和时钟信息,减少了信号干扰的可能性。 串行传输是一种高效、节省资源的通信方式,特别适合于需要长距离传输或资源有限的应用,如物联网设备、远程传感器网络以及现代高速通信标准如USB、串行ATA (SATA) 和串行外设接口 (SPI) 等。