通信方式的分类

通信方式的分类

在了解串口通信之前,需要先对于常见的通信方式有一个基础的认知。

1. 串行、并行通信

  • 串行通信:利用一条传输线将数据一位位地顺序传送
  • 并行通信:利用多条传输线将一个数据的各位同时传送

2. 异步、同步通信

  • 同步通信:信息发送设备与接收设备需要时钟同步,两者间除数据线连接,还需要额外的时钟线连接。
  • 异步通信:信息中包含特殊标志位Start / Stop,接收设备根据特殊标志位利用本地时钟对数据采样。异步通信不需要同步的时钟信号,但是它的数据会被包装成帧的形式,一帧当中包括开始位、停止位、校验位等数据(同步信号数据)。

时钟信号的理解:
所谓的时钟信号,也被称为时钟脉冲,是以方波的形式存在。一个完整的时钟脉冲,就被称作时钟周期(参考PWM对于时钟信号进行理解)。而在单片机中概念中所提及的时钟,无非是一个固定频率的方波发生器。

3. 单工、半双工、全双工通信

  • 单工通信:单工通信只支持信号在一个方向上传输(正向或反向),任何时候不能改变信号的传输方向。
  • 半双工通信:半双工通信允许信号在两个方向上传输,但某一时刻只允许信号在一个信道上单向传输。因此,半双工通信实际上是一种可切换方向的单工通信。
  • 全双工通信:全双工通信允许数据同时在两个方向上传输,即有两个信道,因此允许同时进行双向传输。全双工通信是两个单工通信方式的结合,要求收发双方都有独立的接收和发送能力。

4. 常见的串行通信方式

通信接口 接口引脚 数据同步方式 数据传输方向
UART(通用异步收发器) TXD:发送端 RXD:接收端 GND:公共地 异步通信 全双工
1-wire DQ:发送/接收端 异步通信 半双工
IIC SCL:同步时钟 SDA:数据输入/输出端 同步通信 半双工
SPI SCK:同步时钟 MISO:主机输入,从机输出 MOSI:主机输出,从机输入 CS:片选信号 同步通信 全双工

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