2.3 传输方式

 

• 本节课我们介绍几种传输方式，它们是串型传输和并行传输、同步传输和异步传输、单工、半双工以及全双工通信。

 

 

 

• 我们首先来看串型传输和并行传输：
  • 串型传输是指：数据是一个比特一个比特依次发送的。因此，在发送端和接收端之间只需要一条数据传输线路即可。
  • 并行传输是指：一次发送 n 个比特而不是1个比特。为此，在发送端和接收端之间需要有 n 条传输线路。
  • 并行传输的优点是速度为串型传输的 n 倍。但也存在一个严重的缺点，即成本高。
• 请同学们思考一下，在计算机网络中数据在传输线路上的传输采用的是串型传输还是并行传输？
  • 答案是串型传输。

 

• 计算机内部的数据传输，常采用并行传输方式。
  • 例如 CPU 与内存之间，通过总线进行数据传输。
  • 常见的数据总线宽度有8位、16位、32位和64位。

 

• 再来看同步传输和异步传输。
• 采用同步传输方式，数据块以稳定的比特流的形式传输，字节之间没有间隔。

 

• 接收端在每个比特信号的中间时刻进行检测，以判别接收到的是比特0还是比特1。
• 中间时刻：就是一段时间的中间点，比如从7点钟到8点钟这一小时的中间时刻就是7点半整；从开始到第5秒末这一段时间的中间时刻就是第2.5秒那一刻；第一秒内这段时间的中间时刻就是第0.5秒那一刻。如楼主还不理解，可以将时间用数轴表示，则一段时间就是数轴上两点间的线段，而中间时刻就是某条线段的中点。而中间时刻的瞬时速度就是那一时刻的瞬时速度,这个可以理解吧?

 

• 由于不同设备的时钟频率存在一定差异，不可能做到完全相同，在传输大量数据的过程中所产生的判别时刻的累计误差，会导致接收端对比特信号的判别错位。
• 因此，需要采取方法使收发双方的时钟保持同步。
• 实现收发双方时钟同步的方法主要有两种：
  • 一种是外同步：也就是在收发双方之间添加一条单独的时钟信号线。
    • 发送端在发送数据信号的同时，另外发送一路时钟同步信号。
    • 接收端按照时钟同步信号的节奏来接收数据。
  • 另一种是内同步：也就是发送端将时钟同步信号编码到发送数据中一起传输。
    • 例如，传统以太网所采用的就是曼彻斯特编码。
    • 这部分内容我们将在下节课详细讨论。
• 采用异步传输方式时，以字节为独立的传输单位。字节之间的时间间隔不是固定的。
  • 接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步。为此，通常要在每个字节前后分别加上起始位和结束位。
  • 这里异步是指字节之间异步，也就是字节之间的时间间隔不固定。
  • 但字节中的每个比特仍然要同步，也就是各比特的持续时间是相同的。

• 再来看单工、半双工和全双工：
  • 单工通信又称为单向通信。通信双方只有异个数据传输方向。
    • 例如，无线电广播采用的就是这种通信方式。
  • 半双工通信，又称为双向交替通信。通信双方可以相互传输数据，但不能同时进行。
    • 例如，对讲机采用的就是这种通信方式。
  • 全双工通信，又称为双向同时通信。通信双方可以同时发送和接收信息。
    • 例如，电话采用的就是这种通信方式。
• 单向通信只需要1条信道，而双向交替通信或双向同时通信则都需要两条信道（每个方向各1条）。

 

• 我们介绍了串型传输和并行传输，同步传输和异步传输单工半双工以及全双工通信。
• 本节课的内容比较容异理解重点是弄清楚同步传输中的同步、异步传输中的异步它们各自的含义是什么。