计算机和外部通信方式,计算机和外部的通信方式
計算機和外部交換信息又稱為通信(Communication)。按數據傳送方式分為并行通信和串行通信兩種基本方式。
1、并行通信
并行通信就是把傳送數據的n位數用n條傳輸線同時傳送。其優點是傳送速度快、信息率高。并且,通常只要提供二條控制和狀態線,就能完成CPU和接口及設備之間的協調、應答,實現異步傳輸。它是計算機系統和計算機控制系統中常常采用的通信方式。但是并行通信所需的傳輸線(通常為電纜線)多,增加了成本,接線也較麻煩,因此在長距離、多數位數據的傳送中較少采用。
為適應并行通信的需要,目前已設計出許多種并行接口電路芯片。如Z—80系列的PIO、M6800系列的PIA、Intel系列的8255A等,都是可編程的并行I/O接口芯片,其中的各個端口既可以設定為輸入口,又可以設定為輸出口,具有必要的聯絡、控制信號端,在微機控制系統中選用這些接口芯片構成并行通信通路十分方便。
2、串行通信
串行通信是數據按位進行傳送的。在傳輸過程中,每一位數據都占據一個固定的時間長度,一位一位的串行傳送和接收。串行通信又分為全雙工方式和半雙工方式、同步方式和異步方式。
(1)全雙工方式:CPU通過串行接口和外圍設備相接。串行接口和外圍設備間除公共地線外,有二根數據傳輸線,串行接口可以同時輸入和輸出數據,計算機可同時發送和接收數據,這種串行傳送方式就稱為全雙工方式,信息傳輸效率較高。
(2)半雙工方式:CPU也通過串行接口和外圍設備相接。但是串行接口和外圍設備間除公共地線外;只有一根數據傳輸線,某一時刻數據只能一個方向傳送,這稱半雙工方式,信息傳輸效率低些。但是對于像打印機這樣單方向傳輸的外圍設備,只用此半雙工方式就能滿足要求了,不必采用全雙工方式,可省一根傳輸線。
(3)同步通信:采用同步通信時,將許多字符組成一個信息組,通常稱為信息幀。在每幀信息的開始加上同步字符,接著字符一個接一個地傳輸(在沒有信息要傳輸時,要填上空字符,同步傳輸不允許有間隙)。接收端在接收到規定的同步字符后,按約定的傳輸速率,接收對方發來的一串信息。相對于異步通信來說,同步通信的傳輸速度略高些。
(4)異步通信:標準的異步通信格式如圖所示。由圖可見,每個字符在傳輸時,由一個“1跳變到“0”的起始位開始。其后是5到8個信息位(也稱字符位),信息位由低到高排列,即第一位為字符的最低位,最后一位為字符的最高位。其后是可選擇的奇偶校驗位,最后為“1”的停止位,停止位為l位、1位半或2位。如果傳輸完一個字符后立即傳輸下一個字符,那么后一個字符的起始位就緊挨著前一個字符的停止位了。字符傳輸前,輸出線為“1”狀態,稱為標識態,傳輸一開始,輸出線狀態由“1”變為“0”狀態,作為起始位。傳輸完一個字符之后的間隔時間輸出線又進入標識態。
圖 標準的異步通信數據格式
為適應串行通信的需要,已設計出許多種串行通信接口芯片,如Z—80系列的SIO、M6800系列的ACIA和Intel系列的8251A等,都是可編程的,既可以接成全雙工方式又可接成半雙工方式,既可實現同步通信,又可實現異步通信。
總結
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