一 并行通信與串行通信

終端與其他設備（如其他終端、計算機和外部設備）通過數據傳輸進行通信。數據傳輸可以通過兩種方式進行，即并行通信和串行通信。

１．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送，這種傳輸被稱為并行通信，如圖１所示。

并行數據傳送的特點是：各數據位同時傳送，傳送速度快、速率高，多用在實時、快速的場合。

并行傳送的數據寬度可以是1位～128位，甚至更寬，但是有多少數據位就需要多少根數據線，因此傳送的成本高。在集成電路芯片的內部，同一插件板上各部件之間，同一機箱內各插件板之間的數據傳送都是并行的。

并行數據傳送只適用于近距離的通信，通常小于30CM。

２．串行通信

串行通信是指通信的發送方和接收方之間數據信息的傳輸是在單根數據線上，以每次一個二進制的0、1為最小單位逐位進行傳輸，如圖２所示。

串行數據傳送的特點是：數據傳送按位順序進行，最少只需要一根傳輸線即可完成，節省傳輸線。與并行通信相比，串行通信還有較為顯著的優點，傳輸距離長，可以從幾米到幾千米。在長距離內串行數據傳送速率會比并行數據傳送速率快，串行通信的通信時鐘頻率容易提高，串行通信的抗干擾能力十分強，其信號間的互相干擾完全可以忽略。但是串行通信傳送速率比并行通信慢得多，并行通信時間為T，則串行時間為NT。

正是由于串行通信的接線少、成本低，因此它在數據采集和控制系統中得到了廣泛的應用，產品也多種多樣。RS-232的通信距離一般為15米，波仕電子的RS-232可以達到500米（產品型號EX232）以上。RS-485的通信距離一般為1200米，波仕電子可以做到1800米（產品型號：485C、485A)甚至4800米（產品型號：G485EX）。

二 串行通信工作模式

通過單線傳輸信息是串行數據通信的基礎。數據通常是在兩個站（點對點）之間進行傳送，按照數據流的方向可分成3種傳送模式：單工、半雙工、全雙工。

１．單工形式：早期的電流環

單工形式的數據傳送是單向的。通信雙方中，一方固定為發送端，另一方則固定為接收端。信息只能沿一個方向傳送，使用一根傳輸線，如圖３所示。

單工形式一般用在只向一個方向傳送數據的場合。如計算機與打印機之間的通信是單工形式，因為只有計算機向打印機傳送數據，而沒有相反的數據傳送。還有在某些通信信道中，如單工無線發送等。

２．半雙工形式：RS-485

半雙工通信使用同一根傳輸線，即可發送數據又可接收數據，但不能同時發送和接收。在任何時刻只能由其中的一方發送數據，另一方接收數據。因此半雙工形式即可以使用一條數據線，也可以使用兩條數據線，如圖４所示。

半雙工通信中每端需有一個收/發切換電子開關，通過切換來決定數據向哪個方向傳輸。因為有切換，所以會產生時間延遲，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，用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。

波仕電子的RS-232/RS-485轉換器使用了獨特的零延時自動收發轉換技術，直接從RS-485信號中用硬件方法提取收發切換控制信號，并且具備零延時的性能。零延時指收發切換過程轉變時間為0，在使用時與RS-232通信一樣。

３．全雙工形式：RS-232、RS-422

全雙工數據通信分別由兩根可以在兩個不同的站點同時發送和接收的傳輸線進行傳送，通信雙方都能在同一時刻進行發送和接收操作，如圖５所示。

在全雙工方式中，每一端都有發送器和接收器，有兩條傳送線，可在交互式應用和遠程監控系統中使用，信息傳輸效率較高。

三 異步傳輸與同步傳輸

串行傳輸中，數據是一位一位按照到達的順序依次傳輸的，每位數據的發送和接收都需要時鐘來控制。發送端通過發送時鐘確定數據位的開始和結束，接收端需要在適當的時間間隔對數據流進行采樣來正確的識別數據。接收端和發送端必須保持步調一致，否則數據傳輸就會出現差錯。為了解決以上問題，串行傳輸可采用以下兩種方法：異步傳輸和同步傳輸。

異步傳輸

異步傳輸方式中，字符是數據傳輸單位。在通信的數據流中，字符間異步，字符內部各位間同步。異步通信方式的“異步”主要體現在字符與字符之間通信沒有嚴格的定時要求。異步傳送中，字符可以是連續地、一個個地發送，也可以是不連續地，隨機地進行單獨發送。在一個字符格式的停止位之后，立即發送下一個字符的起始位，開始一個新的字符的傳輸，這叫做連續的串行數據發送，即幀與幀之間是連續的。斷續的串行數據傳送是指在一幀結束之后維持數據線的“空閑”狀態，新的起始位可在任何時刻開始。一旦傳送開始，組成這個字符的各個數據位將被連續發送，并且每個數據位持續的時間是相等的。接收端根據這個特點與數據發送端保持同步，從而正確地恢復數據。收/發雙方則以預告約定的傳輸速率，在時鐘的作用下，傳送這個字符中的每一位。

同步傳輸

在同步傳輸方式中，比特塊以穩定的比特流的形式傳輸，數據被封裝成更大的傳輸單位，稱為幀。每個幀中含有多個字符代碼，而且字符代碼與字符代碼之間沒有間隙以及起始位和停止位。和異步傳輸相比，數據傳輸單位的加長容易引起時鐘漂移。為了保證接收端能夠正確地區分數據流中的每個數據位，收發雙主必須通過某種方法建立起同步的時鐘。可以在發送器和接收器之間提供一條獨立的時鐘線路，由線路的一端（發送器或者接收器）定期地在每個比特時間中向線路發送一個短脈沖信號，另一端則將這些有規律的脈沖作為時鐘。這種技術在短距離傳輸時表現良好，但在長距離傳輸中，定時脈沖可能會和信息信號一樣受到破壞，從而出現定時誤差。另一種方法是通過采用嵌有時鐘信息的數據編碼位向接收端提供同步信息。

四 握手信號

握手信號實際上是控制信號，用來控制數據的傳送。通過握手信號，發送方可以通知接收方是否有數據要發送。接收方通過握手信號通知發送方它是否已經準備好了接收信號。握手信號遵循某種協議。