通讯基础概念

一、基础概念

1.1、串行通信与并行通信

串行：数据逐位传输，传输线少，长距离传输时成本低，但数据的传输控制较复杂。按照实现数据同步的方式，可以分为同步串行和异步

两种。

并行：多位数据同时传输，传输控制简单，传输速度块，但在长距离传输时硬件成本较高。

1.2、单工、半双工、全双工

单工：数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输，只有一条通信链路。

半双工：数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行也只有一条链路。

全双工：数据可以同时进行双向传输，具有两条通信线路。典型实例：UART。

1.3、同步与异步

同步通信：双方使用频率一致的时钟，在时钟信号的作用下进行发送与接收。

异步通信：收发双方可以有各自的时钟。收发双方要规定数据位、停止位、校验位、波特率等。

1.4、差分

两根信号线上的信号振幅相同、相位相反，那么它们的电势差就构成了差分信号。

1.5、比特率、波特率、传输速率

比特率：又称传信率、信息传输速率（简称信息速率）

每秒能传输的二进制位数或每秒钟传输的比特数。其单位为比特/秒（bit/s或b/s，缩略语为bps）。1字节（Byte）等于8比特（bit）。

一位二进制数所携带的信息量即为1bit（比特）。比特率越高，表示单位时间内传输的数据量越大。

波特率：又称传码率、码元传输速率（简称码元速率）、信号传输速率（简称信号速率）。

每秒传输的码元个数；或者单位时间内载波调制状态变化的次数。单位为波特（Bd或Baud）。

波特率（码元速率）并没有限定是何种进制的码元，码元可能是二进制的，也可能是多进制的。所以给出波特率时必须说明这个码元的进制。

在二进制系统中。信息速率（比特率）=  信号速率（波特率）。

比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。

1Baud=log2M（bit/s）其中M是信号的编码级。

R bit=R baud X log2M （Rbit：比特率；Rbaud：波特率）

举例：1、0、1、0......，传多少个数字就要用多少个码元，每个码元的信息量是1bit。

10、10、11......，两个二进制数为一个码元，这种方式称四进制码元。每个码元的信息量为2bit。

101、011、000、110、111、010......，这种被称为八进制码元，每个码元为3bit。

n个二进制数一组，就能构成M进制码元。

例如：波特率为600Bd，则在二进制时，比特率也为600bps；在四进制时，由于bit=baud2，所以比特率为1200bit/s。可见，在一个码元中可以传送多个比特。

数据传输率：又称数据传输速率、数据传送率。它是一个广义的概念。其定义为：通信线路（或系统）单位时间（每秒）内传输的字符个数；或者单位时间（每秒）内传输的码组（字块）数或比特数。其单位为字符/秒；或者码组/秒、比特/秒（可见，当数据传输率用“bit/s”作单位时，即等于比特率）。

举例：数据传输率为960字符/s，每个字符包括1个起始位、8个数据位、1个停止位，则对应的比特率为10*960位/秒=9600位/秒=9600bit/s；因为是二进制编码，所以对应的波特率也为9600Bd。