通讯的基本概念

串行通讯与并行通讯
按数据传送的方式，通讯可分为串行通讯与并行通讯，串行通讯是指设备之间通过少
量数据信号线(一般是 8 根以下)，地线以及控制信号线，按数据位形式一位一位地传输数
据的通讯方式。而并行通讯一般是指使用 8、 16、 32 及 64 根或更多的数据线进行传输的通
讯方式，它们的通讯传输对比说明见图 19-1，并行通讯就像多个车道的公路，可以同时传
输多个数据位的数据，而串行通讯，而串行通讯就像单个车道的公路，同一时刻只能传输
一个数据位的数据。

同步通讯与异步通讯
根据通讯的数据同步方式，又分为同步和异步两种，可以根据通讯过程中是否有使用
到时钟信号进行简单的区分。
在同步通讯中，收发设备双方会使用一根信号线表示时钟信号，在时钟信号的驱动下
双方进行协调，同步数据，见图 19-3。通讯中通常双方会统一规定在时钟信号的上升沿或
下降沿对数据线进行采样。

 

在异步通讯中不使用时钟信号进行数据同步，它们直接在数据信号中穿插一些同步用
的信号位，或者把主体数据进行打包，以数据帧的格式传输数据，见图 19-4，某些通讯中
还需要双方约定数据的传输速率，以便更好地同步。

在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝大部分就是有效数据，而异步通讯中会包含
有帧的各种标识符，所以同步通讯的效率更高，但是同步通讯双方的时钟允许误差较小，
而异步通讯双方的时钟允许误差较大。

通讯速率
衡量通讯性能的一个非常重要的参数就是通讯速率，通常以比特率(Bitrate)来表示，即
每秒钟传输的二进制位数，单位为比特每秒(bit/s)。容易与比特率混淆的概念是“波特率”
(Baudrate)，它表示每秒钟传输了多少个码元。而码元是通讯信号调制的概念，通讯中常用
时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的信号称为码元。如常见的通讯传输中，
用 0V 表示数字 0， 5V 表示数字 1，那么一个码元可以表示两种状态 0 和 1，所以一个码元
等于一个二进制比特位，此时波特率的大小与比特率一致；如果在通讯传输中，有 0V、
2V、 4V 以及 6V 分别表示二进制数 00、 01、 10、 11，那么每个码元可以表示四种状态，
即两个二进制比特位，所以码元数是二进制比特位数的一半，这个时候的波特率为比特率
的一半。因为很多常见的通讯中一个码元都是表示两种状态，人们常常直接以波特率来表
示比特率，虽然严格来说没什么错误，但希望您能了解它们的区别。

码元：在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。 而这个间隔被称为码元长度。 1码元可以携带nbit的信息量 　　一个以m波特/秒传送信号的线路，其传送二进制数据的速率不一定是m比特/秒，因为每个信号可以运载几个比特，例如，若使用0、1、2、3、4、5、6、7共8个电平级，则每个信号值可代表3个比特，因而这种条件下比特率将是波特率的3倍。
1波特即指每秒传输1个码元符号，1比特每秒是指每秒传输1比特（bit）。

每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd，比特率为10位*240个/秒=2400bps。又比如每秒钟传送240个二进制位，这时的波特率为240Bd，比特率也是240bps。