序列槽通訊的傳輸速率與傳輸距離(轉帖)

終端與計算機之間或者計算機與計算機之間進行交換資訊時，除了采用并行通訊方式之外，還經常采用串行通訊方式。并行通訊是指資料的各位同時進行傳送，其有點是傳送資料速度快，缺點是有多少位資料就需要多少根傳輸線，這在資料位數較多，傳送距離較遠時就不宜采用。串行通訊是指資料一位一位地按順序傳送，其突出優點是隻需一根傳輸線，特别适應于遠距離傳輸，缺點是傳送速度較慢。 在微機測量，控制系統中，目前串行資料的傳輸大多采用異步通訊的方式。 同步通訊和異步通訊 串行通訊分為同步傳送和異步傳送兩種方式。 串行同步傳送方式要求通信雙方以相同的速率進行，而且要準确地協調。它通過共享一個單個時鐘或定時脈沖源以保證發送方和接受方準确同步。其特點是允許連續發送一組字元序列（而非單個字元），每個字元資料位數相同，沒有起始位和停止位，效率高。 串行 異步傳送方式不要求通信雙方同步，發送方和接受方可以有各自的時鐘源。為了能夠實作通信，雙方必須都遵循異步通信協定。在異步通信中，通信雙方必須規定兩件事：一是字元格式，即規定字元各部分所占的位數，是否采用奇偶校驗，以及校驗的方式；二是采用的波特率，以及時鐘率與波特率之間的比例關系。由此可見，異步通信方式的傳輸效率比同步通信方式低，但它對通信雙方的同步要求大大降低，因而成本也比同步通信方式低。 DTE和DCE 在串行通訊中，用于發送和接收資料的裝置稱為資料終端裝置（Data Terminal Equipment 簡寫為DTE）。DTE既可以是一台計算機，也可以是一台隻接收資料的列印機。用于連接配接DTE與資料通信網絡的裝置稱為資料通信裝置（Data Communications Equipment 簡寫為DCE），或稱為資料電路終接裝置。DCE既可以是一個數據機,也可以是簡單的線路驅動器。 波特率 在串行通訊中還有一個重要的名額——波特率（又稱調制速率）。波特率定義為每秒鐘傳送二進制數位的位數，以位/秒（bit/s）為機關，亦稱“波特”。在異步通訊中，波特率為每秒傳送的字元數和每個字元位數的乘積，例如每秒傳送的速率為120字元/秒，而每個字元又包含10位（1位起始位，7位資料位，1位奇偶校驗位，1位停止位），則波特率為： 120字元/秒×10位/字元＝1200位/秒＝1200波特 注意：波特率與時鐘頻率不是一回事，時鐘頻率比波特率要高得多，通常在高16倍或64倍。由于異步通訊雙方各用自己的時鐘源采用較高頻率的時鐘，在一位資料内就有16位或64個時鐘，捕捉正确的信号就可以得到保證，若時鐘頻率就是波特率，則頻率稍有偏差就會發生接收錯誤。       1.波特率       在串行通信中，用“波特率”來描述資料的傳輸速率。所謂波特率，即每秒鐘傳送的二進制位數，其機關為bps（bits per second）。它是衡量串行資料速度快慢的重要名額。有時也用“位周期”來表示傳輸速率，位周期是波特率的倒數。國際上規定了一個标準波特率系列：110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、14.4Kbps、19.2Kbps、28.8Kbps、33.6Kbps、56Kbps。 例如：9600bps，指每秒傳送9600位，包含字元的數位和其它必須的數位，如奇偶校驗位等。 大多數串行接口電路的接收波特率和發送波特率可以分别設定，但接收方的接收波特率必須與發送方的發送波特率相同。通信線上所傳輸的字元資料（代碼）是逐為位傳送的，1個字元由若幹位組成，是以每秒鐘所傳輸的字元數（字元速率）和波特率是兩種概念。在串行通信中，所說的傳輸速率是指波特率，而不是指字元速率，它們兩者的關系是：假如在異步串行通信中，傳送一個字元，包括12位（其中有一個起始位，8個資料位，2個停止位），其傳輸速率是1200b/s，每秒所能傳送的字元數是1200/(1+8+1+2)=100個。 圖1       2.發送／接收時鐘       在串行傳輸過程中，二進制資料序列是以數字信号波形的形式出現的，如何對這些數字波形定時發送出去或接收進來，以及如何對發／收雙方之間的資料傳輸進行同步控制的問題就引出了發送／接收時鐘的應用。       在發送資料時，發送器在發送時鐘（下降沿）作用下将發送移位寄存器的資料按串行移位輸出；在接收資料時，接收器在接收時鐘（上升鹽）作用下對來自通信線上串行資料，按位串行移入移位寄存器。可見，發送／接收時鐘是對數字波形的每一位進行移位操作，是以，從這個意義上來講，發送／接收時鐘又可叫做移位始終脈沖。另外，從資料傳輸過程中，收方進行同步檢測的角度來看，接收時鐘成為收方保證正确接收資料的重要工具。為此，接收器采用比波特率更高頻率的時鐘來提高定位采樣的分辨能力和抗幹擾能力。       3. 波特率因子       在波特率指定後，輸入移位寄存器/輸出移位寄存器在接收時鐘/發送時鐘控制下，按指定的波特率速度進行移位。一般幾個時鐘脈沖移位一次。要求：接收時鐘/發送時鐘是波特率的16、32或64倍。波特率因子就是發送／接收1個資料（1個資料位）所需要的時鐘脈沖個數，其機關是個／位。如波特率因子為16，則16個時鐘脈沖移位1次。 例：波特率=9600bps，波特率因子=32，則 接收時鐘和發送時鐘頻率=9600×32=297200Hz。       4.傳輸距離       串行通信中，資料位信号流在信号線上傳輸時，要引起畸變，畸變的大小與以下因素有關：       波特率——信号線的特征（頻帶範圍）       傳輸距離——信号的性質及大小（電平高低、電流大小）       當畸變較大時，接收方出現誤碼。       在規定的誤碼率下，當波特率、信号線、信号的性質及大小一定時，串行通信的傳輸距離就一定。為了加大傳輸距離，必須加數據機。       感謝網友提供