1.1.9　通信方式

數(shù)據(jù)的通信方式，也就是數(shù)據(jù)傳輸方式，是指數(shù)據(jù)在信道上傳送所采取的方式。其分類方法有多種，按數(shù)據(jù)代碼傳輸?shù)捻樞蚩梢苑譃榇型ㄐ藕筒⑿型ㄐ牛话磾?shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚝蜁r(shí)間關(guān)系可分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。

1.串行通信和并行通信

通信方式按數(shù)據(jù)代碼傳輸?shù)捻樞蚍譃榇型ㄐ藕筒⑿型ㄐ艃煞N。

（1）串行通信是指在一條數(shù)據(jù)通道上，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健４型ㄐ乓淮沃荒軅鬏斠粋€(gè)“0”或一個(gè)“1”。RS-232線路上的通信方式就是一種串行通信方式。現(xiàn)在臺(tái)式機(jī)一般都具有串行通信接口，另外在工業(yè)中串行通信應(yīng)用也比較廣泛。

串行通信過程的顯著特點(diǎn)是通信線路少、布線簡便易行、施工方便、結(jié)構(gòu)靈活、系統(tǒng)間協(xié)商協(xié)議、自由度及靈活度較高，因此在電子電路設(shè)計(jì)、信息傳遞等諸多方面的應(yīng)用越來越多。

（2）并行通信是指在一組數(shù)據(jù)通道上，將數(shù)據(jù)一組一組地依次傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健２⑿型ㄐ乓淮文軌騻鬏敹鄠€(gè)“0”和“1”。并行通信中，每一條數(shù)據(jù)通道上的傳輸原理都與串行通信的類似。通常，并行通信是以字節(jié)為單位來進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｓ?jì)算機(jī)與數(shù)字投影儀之間的通信方式就是一種并行通信方式。

因?yàn)椴⑿型ㄐ艜r(shí)數(shù)據(jù)的各個(gè)位同時(shí)傳送，以字或字節(jié)為單位并行進(jìn)行，所以并行通信速度快，但通信線路多、成本高，另外因?yàn)殚L度增加，干擾就會(huì)增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯(cuò)，所以不適用于遠(yuǎn)距離通信。

串行通信和并行通信有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，簡單總結(jié)如表1-3所示。串行通信傳輸距離遠(yuǎn)，占用資源少；并行通信傳輸速度快、傳輸距離短、占用資源多，所以不要一聽并行通信傳輸速度快就認(rèn)為并行通信方式優(yōu)于串行通信方式。

并行通信雖然可以大幅提升傳輸速率，但也存在一些問題。例如，并行通信需要更多的數(shù)據(jù)通道，也就是需要更多的銅線或光纖，這會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本。另外，并行通信中，各數(shù)據(jù)通道上的信號同步要求非常苛刻。我們可以看一個(gè)例子，如圖1-34所示，PC1通過并行通信方式向PC2發(fā)送了兩組數(shù)據(jù)。由于干擾或其他原因，因此數(shù)據(jù)1的第1位“1”比數(shù)據(jù)1的其他7位稍微晚了一點(diǎn)兒到達(dá)PC2，于是PC2認(rèn)為這一位已經(jīng)丟失。然后，數(shù)據(jù)1的第1位“1”與數(shù)據(jù)2的第2位至第8位的到達(dá)時(shí)間幾乎一致，于是PC2將數(shù)據(jù)1的第1位“1”當(dāng)成數(shù)據(jù)2的第1位，這樣就出現(xiàn)了嚴(yán)重的誤碼情況。

由于并行通信對數(shù)據(jù)通道的信息同步要求高，并且信號傳輸距離越遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)通道上的信號同步就越困難，因此并行通信一般不適用于遠(yuǎn)距離通信場合。

2.單工通信、半雙工通信、全雙工通信

通信方式按數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚝蜁r(shí)間的關(guān)系分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。

（1）單工通信中，數(shù)據(jù)的流向只能由一方指向另一方。單工通信中，數(shù)據(jù)只能從甲流向乙，而不能從乙流向甲。也就是說，甲只能向乙發(fā)送數(shù)據(jù)，而乙只能接收來自甲的數(shù)據(jù)。

麥克風(fēng)和喇叭組成的擴(kuò)音系統(tǒng)就是單工通信典型的例子，另外廣播通信系統(tǒng)、傳統(tǒng)的模擬電視系統(tǒng)等都是單工通信的例子。

（2）半雙工通信中，數(shù)據(jù)的流向可以從甲到乙，也可以從乙到甲，但數(shù)據(jù)不能同時(shí)在兩個(gè)方向上進(jìn)行傳輸。也就是說，當(dāng)甲發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，乙只能接收數(shù)據(jù)；當(dāng)乙發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，甲只能接收數(shù)據(jù)。如果甲和乙同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，則通信雙方都不能成功接收到對方發(fā)送的數(shù)據(jù)。

如圖1-35所示，對講機(jī)系統(tǒng)就是半雙工通信的例子，簡單來說就是“發(fā)時(shí)不收，收時(shí)不發(fā)”。大家思考一個(gè)問題，為什么電影或者電視劇中使用對講機(jī)通話時(shí)會(huì)頻繁出現(xiàn)完畢或者over等詞語？很多人以為這么說很“酷”，但這不是耍酷，而是明確告訴對方，我這句話講完了，你可以說了，不然，容易造成雙方都講話，但是都聽不見的情況。

（3）全雙工通信中，數(shù)據(jù)可以同時(shí)在兩個(gè)方向上進(jìn)行傳輸。也就是說，甲、乙雙方可以同時(shí)發(fā)送并接收數(shù)據(jù)。當(dāng)甲發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可以接收乙正在發(fā)送的數(shù)據(jù)，同樣，乙在給甲發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，也可同時(shí)接收甲發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。

我們平時(shí)所使用的固定電話通信系統(tǒng)和移動(dòng)電話通信系統(tǒng)都是全雙工通信的例子，如圖1-36所示。