串口通信基础（一）——串行与并行通信，同步与异步通信

一、串口通信简介

串口通信，顾名思义也就是利用串行接口进行通信。串行接口指串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）传输的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

串口通信中比较重要的参数包括波特率、数据位、停止位及校验位，通讯双方需要约定一致的数据格式才能正常收发数据。串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。在串口通信中，常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485。它们的主要区别在于其各自的电平范围不相同。

二、串行和并行通信

刚说到串口通信是通过接口进行串行通讯。那么什么是串行通讯呢？

1 串行通信：

串行通信：计算机与I/O设备之间，同一时刻，只能传输一个bit位的信号。传输数据按顺序依次一bit位接一bit位进行传输，通常数据在一根数据线或一对差分线上传输。

比如，当传输1字节信息时，并行通讯有8根信号线实现同时传输，假如耗时为1T，而串行是在一根信号线上，把数据排成一行、一位一位传输，需要传8次，因此耗时为8T。因此可总结出二者的特性：

2 并行通信：

并行通信是和串行通信相对的数据传输的方式。

并行通信：计算机与I/O设备之间，通过多条传输线，可以同时传输多个bit位的信号。

• 并行通讯的效率高，但是成本高、对信号线路要求高，一般应用于快速设备之间近距离传输，譬如CPU 与存储设备、存储器与存储器、主机与打印机等都采用并行通讯。

• 串行通讯效率较低，但是对信号线路要求低，抗干扰能力强，同时成本也相对较低，一般用于计算机与计算机、计算机与外设之间远距离通讯。

3 串口通信和串行通信的区别

串口通信和串行通信的区别在于：串行通信是一种概念，串口通信是一种具体的通信手段。

串行通信是一种概念，是指一比特一比特的收发数据，相对于并行通信可同时传输多个bit位而言。包括一般的的串口通信、I2C、SPI等等。

串口通信是外设和计算机间的一种通信手段，是相对于以太网通信等通信手段而言的。

二者一个是一种概念，一个是一种实际的通信方式。

三、同步和异步通信

在设备之间传送数据，不管是同步通信还是异步通信，都是为了保证数据被正确的发送和接收，即发送方和接收方的“同步”。即接收方可以确定什么时候发送方开始或者结束发送数据以及每一个数据单位（例如bit，字符）的开始和结束的位置，这样接收方才能在正确的时间对发送方的数据进行采样，以接收正确