串口通信

串行接口是一種可以將接受來自CPU的并行數據字符轉換為連續的串行數據流發送出去，同時可將接受的串行數據流轉換為并行的數據字符供給CPU的器件。一般完成這種功能的電路，我們稱為串行接口電路。

串口通信原理

串口通信（Serial Communications）的概念非常簡單，串口按位（bit）發送和接收字節。盡管比按字節（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單并且能夠實現遠距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態時，規定設備線總長不得超過20米，并且任意兩個設備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可達1200米。典型地，串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成，分別是地線、發送、接收。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。其他線用于握手，但不是必須的。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通信的端口，這些參數必須匹配。

a，波特率：這是一個衡量符號傳輸速率的參數。指的是信號被調制以后在單位時間內的變化，即單位時間內載波參數變化的次數，如每秒鐘傳送240個字符，而每個字符格式包含10位（1個起始位，1個停止位，8個數據位），這時的波特率為240Bd，比特率為10位*240個/秒=2400bps。一般調制速率大于波特率，比如曼徹斯特編碼）。通常電話線的波特率為14400，28800和36600。波特率可以遠遠大于這些值，但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信，典型的例子就是GPIB設備的通信。

b，數據位：這是衡量通信中實際數據位的參數。當計算機發送一個信息包，實際的數據往往不會是8位的，標準的值是6、7和8位。如何設置取決于你想傳送的信息。比如，標準的ASCII碼是0～127（7位）。擴展的ASCII碼是0～255（8位）。如果數據使用簡單的文本（標準 ASCII碼），那么每個數據包使用7位數據。每個包是指一個字節，包括開始/停止位，數據位和奇偶校驗位。由于實際數據位取決于通信協議的選取，術語“包”指任何通信的情況。

c，停止位：用于表示單個包的最后一位。典型的值為1，1.5和2位。由于數據是在傳輸線上定時的，并且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，并且提供計算機校正時鐘同步的機會。適用于停止位的位數越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數據傳輸率同時也越慢。

d，奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位（數據位后面的一位），用一個值確保傳輸的數據有偶個或者奇個邏輯高位。例如，如果數據是011，那么對于偶校驗，校驗位為0，保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗，校驗位為1，這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數據，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態，有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數據是否不同步。

并行通信

在計算機和終端之間的數據傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變化實現的。如果一組數據的各數據位在多條線上同時被傳輸，這種傳輸方式稱為并行通信。

并行通信原理

并行接口

一般地并行接口有 3 個方面的功能：

⑴實現與系統總線的連接：提供數據的輸入輸出功能。

⑵實現與外設連接：確保與外設間有效進行數據的接收和發送。

⑶具有中斷請求處理功能：外設輸入輸出采用中斷的方法來實現。

接口連接

典型的雙向并行接口與外設連接

⒈并行接口與CPU的連接

⑴數據總線：是CPU與并行接口進行數據交換的通道。

⑵讀出寫入信號線：控制數據流向，確定操作是讀還是寫。

⑶復位線，準備好狀態線：并行接口數據準備就緒。

⑷中斷請求線：并行接口向CPU進行中斷請求。

⑸地址譯碼電路：進行選擇不同的接口電路，選擇接口電路內部不同的寄存器。

⒉并行接口與外設的連接

⑴輸入設備：數據輸入線，設備數據準備就緒狀態線和接口接收數據回答線。

⑵輸出設備：數據輸出線，接口數據準備就緒狀態線和外設接收數據回答線。

⒊并行接口

⑴控制寄存器：接收CPU發來的控制命令。

⑵數據輸入緩沖器、數據輸出緩沖器：進行數據的輸入、輸出。

⑶狀態寄存器：提供接口電路工作狀態供CPU查詢。

傳輸原理

⒈ 并行接口輸入數據的過程

外設將數據送到“數據輸入線”，通過“輸入數據準備好” 狀態線通知并行接口取走，接口將數據鎖存到“輸入緩沖器”，通過“數據輸入回答”線通知外設，接口數據緩沖器已滿，不要再送數據，接口在其內“狀態寄存器” 的相應位置 1，便于CPU 查詢和接口向CPU 發中斷請求之用。

CPU 從接口將數據取走后，接口將“數據輸入準備好”、“數據輸入回答” 信號清除，以便外設輸入下一個數據。

⒉ 并行接口輸出數據的過程

接口“數據輸出緩沖器” 空，“數據輸出準備好” 狀態線送 1，收到CPU 發的數據，將之復位清0，數據通過“數據輸出” 線送外設，由“數據輸出準備好” 線通知外設取數據。

實例

微機系統中最基本的信息交換方法

例如：微機與并行接口打印機、磁盤驅動器

例如：系統板上各部件之間，接口電路板上各部件之間

串行通信和并行通信區別

并行通信傳輸中有多個數據位，同時在兩個設備之間傳輸。發送設備將這些數據位通過對應的數據線傳送給接收設備，還可附加一位數據校驗位。接收設備可同時接收到這些數據，不需要做任何變換就可直接使用。并行方式主要用于近距離通信。計算機內的總線結構就是并行通信的例子。這種方法的優點是傳輸速度快，處理簡單。

串行數據傳輸時，數據是一位一位地在通信線上傳輸的，先由具有幾位總線的計算機內的發送設備，將幾位并行數據經并--串轉換硬件轉換成串行方式，再逐位經傳輸線到達接收站的設備中，并在接收端將數據從串行方式重新轉換成并行方式，以供接收方使用。串行數據傳輸的速度要比并行傳輸慢得多，但對于覆蓋面極其廣闊的公用電話系統來說具有更大的現實意義。

串行數據通信的方向性結構有三種，即單工、半雙工和全雙工。

并行通信是把一個字符的各數位用幾條線同時進行傳輸，傳輸速度快，信息率高。但它比串行通信所用的電纜多，故常用在傳輸距離較短（幾米至幾十米）、數據傳輸率較高的場合。 實現并行通信的接口就是并行接口。

并行接口可設計為只作為輸入/輸出接口，也可設計為既作為輸入又作為輸出的接口。它可以用兩種方法實現，一種是利用同一個接口中的兩個通路，一個作輸入通路，一個作輸出通路；另一種使用同一個雙向通路，既作為輸入又作為輸出。 連接設備接口有PS/2，PATA，LPT等

串行通信是指數據一位一位地依次傳輸，每一位數據占據一個固定的時間長度。其只要少數幾條線就可以在系統間交換信息，特別適用于計算機與計算機、計算機與外設之間的遠距離通信， 連接設備接口有SATA，USB等 lpt是并行通信接口，一般鏈接打印機。

com是串行通信接口，一般鏈接modem，串口鼠標 一：

網卡（Network Interface Card，簡稱NIC），也稱網絡適配器，是電腦與局域網相互連接的接口。無論是普通電腦還是高端服務器，只要連接到局域網，就都需要安裝一塊網卡。如果有必要，一臺電腦也可以同時安裝兩塊或多塊網卡。

電腦之間在進行相互通訊時，數據不是以流而是以幀的方式進行傳輸的。我們可以把幀看做是一種數據包，在數據包中不僅包含有數據信息，而且還包含有數據的發送地、接收地信息和數據的校驗信息。

網卡的功能主要有兩個：一是將電腦的數據封裝為幀，并通過網線（對無線網絡來說就是電磁波）將數據發送到網絡上去；二是接收網絡上傳過來的幀，并將幀重新組合成數據，發送到所在的電腦中。網卡接收所有在網絡上傳輸的信號，但只接受發送到該電腦的幀和廣播幀，將其余的幀丟棄。然后，傳送到系統CPU做進一步處理。當電腦發送數據時，網卡等待合適的時間將分組插入到數據流中。接收系統通知電腦消息

是否完整地到達，如果出現問題，將要求對方重新發送。

網卡雖然有很多種，不過，有一點是一致的，那就是每塊網卡都有一個世界惟一的ID號，也叫做MAC（Media Access Control）地址。MAC地址被燒錄于網卡的ROM中，就像是我們每個人的遺傳基因密碼DNA一樣，即使在全世界也絕對不會重復。MAC地址用于在網絡中標識電腦的身份，實現網絡中不同電腦之間的通信和信息交換。