串行通信是一种数据传输方式,在这种通信方式中,数据是一位接着一位依次传输的。与并行通信相比,串行通信具有布线简单、成本低、传输距离远等优点,因此在工业控制、计算机网络、消费电子等多个领域得到了广泛的应用。以下将从串行通信的基本原理、通信方式、常见协议等方面进行详细介绍。
基本原理
串行通信的基本原理是将数据的各位按照时间顺序依次在一条线路上进行传输。发送端将并行的数据转换为串行的数据流进行发送,而接收端则将接收到的串行数据流转换回并行的数据。这种转换通常通过串行接口芯片或者微控制器中的串行通信模块来实现。
通信方式
根据数据传输的方向,串行通信可以分为以下三种方式:
- 单工通信:数据只能沿一个固定方向进行传输,发送方只能发送数据,接收方只能接收数据。例如早期的某些遥测系统,只将数据从被测对象传送到接收设备。
- 半双工通信:允许数据在两个方向上传输,但在同一时刻只能有一个方向上传输数据。发送和接收双方可以通过控制信号来切换发送和接收状态。例如对讲机通信,双方不能同时讲话,需要轮流进行。
- 全双工通信:允许数据同时在两个方向上传输,发送和接收双方可以同时发送和接收数据,提高了通信效率。例如电话通信,双方可以同时说话和听对方的声音。
常见的串行通信协议
UART
- 概述:UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)即通用异步收发器,是一种