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一、并行传输和串行传输 数据在信道上传输时#xff0c;按照使用信道的多少可以分为串行传输和并行传输两种方式。
1.串行传输 在计算机中#xff0c;… 数据传输是指利用信号把数据从发送端传送到接收端的过程通常可以从多个不同的角度对数据传输方式进行描述。
一、并行传输和串行传输 数据在信道上传输时按照使用信道的多少可以分为串行传输和并行传输两种方式。
1.串行传输 在计算机中通常使用8个数据位来表示一个字符。串行传输指的是数据的若干位按顺序一位一位地传送从发送端到接收端只要一条传输信道即可。
2.并行传输 在进行近距离传输时为获得较高的传输速率使数据的传输时延尽量小常采用并行传输方式即字符的每一个数据位各占一条传输信道通过多条并行的信道同时传输。例如计算机内的数据总线就是采用并行传输的根据信道数量不同可分为8位、16位、32位、和64位等等。 串行传输可以节省传输线路和设备利于远程传输所以广泛用于远程数据传输。例如通信网和计算机网络中数据传输都是以串行方式进行的。并行传输的速率高但传输路线和设备都需要增加若干倍一般用于短距离并要求快速传输的情况。
二、单工、半双工和全双工通信 根据数据在信道上传输方向与时间的关系数据通信方式分为单工、半双工和全双工通信。
1.单工通信 单工通信又称单向通信。在单工通信中数据固定地从发送端传送到接收端即信息流仅沿一个方向流动。例如无线广播采用的就是单工通信。
2.半双工通信 半双工通信又称双向交替通信。在半双工通信中数据可以双向传送但不能在两个方向上同时进行。通信双方都具有发送器和接收器但在同一时刻信道只能容纳一个方向的数据传输。例如无线对讲机采用的就是半双工通信当甲讲话时乙无法讲话等甲讲完后乙才能讲话。
3.全双工通信 全双工通信又称双向同时通信。在全双工通信中同一时刻双方能在两个方向传输数据它相当于把两个相反方向的单工通信方式组合起来。例如打电话时双方可以同时讲话。全双工通信效率高但结构复杂成本较高。
三、异步传输和同步传输 当发送端将数据发送出去后为保证数据传输的正确性收发双方要同步处理数据。所谓同步就是指通信双方在发、收时间上必须保持一致否则数据传输就会发生丢包或重复读取等错误。 根据通信双方协调方式的不同同步方式有两种异步传输和同步传输。
1.异步传输 异步传输又称为起止式传输。发送端可以在任何时刻向接收端发送数据且将每个字符5~8位作为一个独立的整体进行发送字符间的间隔时间可以任意变化。为了便于接收端识别这些字符发送端需要在每个字符的前后分别加上一位或多位信息作为它的起始位和停止位。 如果传送的字符由7位二进制组成那么在其前后各附加一位起始位和停止位甚至还有校验位其字符长度将达10位。很显然由于辅助位多这种方式的传输效率很低适用于低速通信。
2.同步传输 同步传输要求数据的发送端和接收端始终保持时钟同步。根据同步通信规程同步传输具体又分为面向字符的同步和面向位的同步。
1面向字符的同步 发送端将字符分成组进行连续发送并在每组字符前后各加一个同步字符SYN。当接收端接收到同步字符时开始接收数据直到再次收到同步字符时停止接收然后进入等待状态准备下一次通信。
2面向位的同步 发送端每次发送一个二进制位序列并在发送过程的前后分别使用一个特殊的8位位串如01111110作为同步字节来表示发送的开始和结束。 在同步传输中将整个字符组作为一个单位进行传送且附加位比较少从而提高了数据传输效率。这种方式一般用于高速传输数据的系统中。但是要求收发双方的时钟严格同步加重了数据通信设备的负担如果传输的数据中出现与同步字符或同步字节相同的数据则需要额外的技术来解决如果一次传输有错则需要将该次传输的整个数据块进行重传。
四、基带传输和频带传输 在数据通信中计算机等设备产生的信号是二进制数字信号即“1”和“0”。若要在相应的信道中传输需要转换成适合传输的数字信号或模拟信号。数字信号在信道中的传输技术分为基带传输和频带传输两类。
1.基带传输 由计算机等设备直接发出的数字信号是一连串矩形电脉冲信号包含直流、低频和高频等多种成分。在其频谱中从零到能量集中的一段频率范围称为基本频带简称基带。在线路上直接传输数字基带信号称为基带传输。 基带传输中发送端需要用编码器对数字信号进行编码然后在接收端由译码器进行解码才能恢复发送端发送的数据。在实际应用中常采用非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码3种编码方法。 基带传输时一种最简单的传输方式它抗干扰能力强、成本低但是由于基带信号含有从直流到高频的频率特性传输时必须占用整个信道因此信道利用率低。另外基带传输信号衰减严重传输的距离受到限制因此常用于局域网。
2.频带传输 在实现远距离通信时最经常使用的仍然是普通的电话线。电话信道的带宽为3.1KHz只适用于传输音频范围为300Hz~3400Hz的模拟信号不适用于直接传输频带很宽而且又集中在低频段的数字基带信号。因此必须将数字信号转换成模拟信号进行传输。 一般采用的方法是发送端在音频范围内选择某一频率的正余弦波作为载波用它寄载所要传输的数字信号通过电话信道将其送至接收端在接收端再将数字信号从载波上分离出来恢复为原来的数字信号。这种利用模拟信道实现数字信号传输的方法称为频带传输。 在频带传输中由发送端将数字信号转换成模拟信号的过程称为调制使用的调制设备称为调制器在接收端把模拟信号还原为数字信号的过程称为解调使用的设备称为解调器。同时具备调制和解调功能的设备称为调制解调器Modem俗称“猫”。在实现全双工通信时则要求收发双方都安装调制解调器。
