数据传输方式

5.1.3　数据传输方式

从不同的角度出发，数据传输方式可以进行不同的分类。

（1）单工、半双工和全双工

①单工通信

单工通信传输方式是指两个通信终端间的信号只能在一个方向上传输，即一方仅为发送端，另一方仅为接收端。例如传统的电视、广播等，都是单工方式。

②半双工通信

半双工通信方式是指两个通信终端可以互传数据信息，都可以发送或接收数据，但不能同时发送和接收，而只能在同一时间一方发送，另一方接收。

③全双工通信

全双工通信方式是指两个通信终端可以在两个方向上同时进行数据的收发传输。双工技术可以分为时分双工（TDD）和频分双工（FDD）。

（2）并行传输和串行传输

①并行传输

并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。常用的方式是数据按其码元数分成n路（通常n为一个字符长度，如8路、16路、32路等），并行在n路信道中进行传输。

并行传输的优点是传输速度快，一次传送一个字符，因此收发双方不存在字符的同步问题，不需要另加“起”、“止”信号或其他同步信号来实现收发双方的字符同步。但是，并行通信需要多条信道、通信线路复杂、成本较高。

②串行传输

串行传输是指数据流串行方式，在一条信道上传输，即数字信号序列按信号变化的时间顺序，逐位从信源经过信道传输到信宿。

串行传输只需要一条传输信道，易于实现，成本较低；但是，传输速度远远慢于并行传输。

（3）同步传输与异步传输

在串行传输时，接收端如何从串行数据码流中正确地划分出发送的一个个字符所采取的措施称为字符同步。根据实现字符同步的方式不同，数据传输可分为同步传输和异步传输。

①异步传输

异步传输一般以字符为单位，不论所采用的字符代码长度为多少位，在发送每一个字符代码时，前面均加入一个“起”信号；字符代码后面均加入一个“止”信号，如图5-1所示。起、止信号的加入可以方便区分串行传输的“字符”，即实现串行传输收发双方字符的同步。

图5-1　异步传输方式

字符可以连续发送，也可以单独发送。当不发送字符时，连续发送“止”信号。因此，每一个字符的起始时刻可以是任意的，因此称为异步传输（字符之间是异步的）。

异步传输的优点是字符同步实现简单，收发双方的时钟信号不需要严格同步；缺点是对每一个字符都需要加入“起、止”码元，降低了系统的传输效率。

②同步传输

同步传输每次以固定的时钟节拍来发送数据信号，因此在一个串行的数据流中，各信号码元的相对位置都是固定的（即同步）。在同步传输中，数据的发送以帧为单位，在帧的开头和结束位置上加入预先规定的起始序列和终止序列作为标志，以便实现帧同步。

与异步传输相比，同步传输在技术上较为复杂，收发双方必须建立位同步和帧同步；但是，由于不需要对每个字符加入单独的“起、止”比特，因此传输效率高，为高速传输系统。