通信教程01 什么是并行通信？什么是串行通信？

1寫在前面

嵌入式電子產(chǎn)品是一種互連電路（處理器或其他集成電路）以創(chuàng)建共生系統(tǒng)。

為了使這些單獨(dú)的電路交換其信息，它們必須共享公共通信協(xié)議。

已經(jīng)定義了數(shù)百種通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)這種數(shù)據(jù)交換，并且通信的方式主要可以分為兩類：并行或串行。

2并行通信

并行是指多比特?cái)?shù)據(jù)同時(shí)通過并行線進(jìn)行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高。

但并行傳送的線路長(zhǎng)度受到限制，因?yàn)殚L(zhǎng)度增加，干擾就會(huì)增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯(cuò)。

并行接口同時(shí)傳輸多個(gè)位。它們通常需要數(shù)據(jù)總線（八、十六或更多線路），以1和0的波形傳輸數(shù)據(jù)。

如下圖：使用9線的并行通信，由時(shí)鐘控制的8位數(shù)據(jù)總線，每個(gè)時(shí)鐘脈沖發(fā)送一個(gè)字節(jié)。

并行同行主要特點(diǎn)：

1.各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳輸，傳輸速度快、效率高，多用在實(shí)時(shí)、快速的場(chǎng)合。

2.并行通信不能長(zhǎng)距離通信，抗干擾能力差。

3串行通信

串行通信作為計(jì)算機(jī)通信方式之一，主要起到主機(jī)與外設(shè)以及主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸作用。

串行通信分為：同步和異步通信。

1.同步通信

同步通信一般有一個(gè)同步時(shí)鐘，如下圖，一根數(shù)據(jù)線，一根時(shí)鐘線。一個(gè)時(shí)鐘傳輸一個(gè)Bit位。

我們常見的SPI、I2C等就是串行同步通信。

2.異步通信

異步通信中，在異步通信中有兩個(gè)比較重要的指標(biāo)：字符幀格式和波特率。

數(shù)據(jù)通常以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀傳送，是通過雙方約定好的波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

假如雙方波特率不一致，則接收到數(shù)據(jù)就是亂碼。

我們常見的UART、CAN等就是串行異步通信。

3.串行異步通信UART

這里在進(jìn)一步講述常見的串行異步通信：UART。

內(nèi)置規(guī)則：

波特率

數(shù)據(jù)位

同步位

奇偶校驗(yàn)位

波特率

常規(guī)波特是1200、2400、4800、19200、38400、57600和115200 bps

數(shù)據(jù)位

每個(gè)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)量可以設(shè)置為5到9位，通常為8位。

同步位

同步位是與每個(gè)數(shù)據(jù)塊一起傳送的兩個(gè)或三個(gè)特殊位。它們是起始位和停止位。

奇偶校驗(yàn)位

奇偶校驗(yàn)是一種非常簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤檢查方式。它有兩種：奇數(shù)或偶數(shù)。

4.UART兩設(shè)備連線

這種發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的串行接口是全雙工（雙向都可以發(fā)送，也可以接收）。

5.舉例

9600波特，8個(gè)數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)和1個(gè)停止位。

發(fā)送ASCII字符“O”和“K”。O十進(jìn)制值79，二進(jìn)制值01001111；而K的二進(jìn)制值是01001011。

4串口和并口對(duì)比

當(dāng)下，串行相對(duì)并行通信要使用的廣的多，主要有多方面原因：

節(jié)省傳輸線，布線簡(jiǎn)單

抗干擾能力強(qiáng)

技術(shù)成熟

舉例：

將并口和串口視為汽車流：并行接口將是8+車道大型高速公路，而串行接口更像是一條雙車道鄉(xiāng)村公路。

在一段時(shí)間內(nèi)，大型高速公路可能會(huì)讓更多的人到達(dá)目的地，但是農(nóng)村的雙層公路車流量不大，建造成本低。

并行通信當(dāng)然有其好處。它快速，簡(jiǎn)單，相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。但它需要更多的通信線。