嵌入式学习笔记（23）通信的基础概念

5.1.1通信的发展历史

（1）烽火台、狼烟；信件；电子通信（电报、电话、网络信号）

（2）通信中最重要的两个方面：信息表示、解析方法 + 信息的传输方法

（3）通信双方事先需要约定好信息的表示方法和解析方法，要做到一致才能实现有效传递。

（4）信息的传输方法是指经过编码后的信息如何让在传输介质上传输的过程。

总结：通信的过程分为3步，发送方将可以有效信息按照编码方式进行编码，然后在传输介质上进行传输，接收方接收到被编码的信息后进行解码，解码后得到有效信息。（首先发送方按照信息编码方式对有效信息进行编码（编成可以在通信线路上传输的号形态），然后编码后的信息在传输介质上进行传输，输送给接收方；最后接收方接收到编码信息后进行解码，解码后得到可以理解的有效信息。）

5.1.2电子通信的概念1：同步通信和异步通信

（1）同步和异步的区别：发送方和接收方按照同一时钟节拍工作就叫做同步；发送方和接收方没有统一的时钟节拍，而按照自己的时钟节拍工作就叫异步。

（2）同步通信中，通信双发按照统一节拍工作，所以配合很好；一般需要发送方给接收方发送信息时同时发送时钟信号，接收方根据发送方给它的时钟信号来安排自己的节奏。同步通信主要用在通信双方信息交换频率固定或者通信双方经常通信时。

（3）异步通信中，接收方不必一直在意发送方，发送方给接收方发送信息前需要先给接收方发送一个信息开始的起始信号，接收方接收到起始信号后就认为后边紧跟着的就是有效信息，才会开始注意接收信息，知道发送方发来结束标志。

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5.1.3电子通信概念3：电平信号和差分信号

（1）电平信号和差分信号是用来描述通信线路传输方式的。也就是如何在通信线路上表达1和0。

（2）电平信号的传输线中一般有一个参考电平线（一般是GND），信号值是由信号线上的电平和参考电平线（一般是GND）的电压差决定的。

（3）差分信号的传输线中没有参考电平，所有传输线都是信号线。1和0的表示由信号线之间的电压差决定的。

总结：电平信号的2跟通信线之间的电平容易受到干扰，传输容易失败；差分信号不容易受到干扰，因此传输质量比较稳定，而且差分信号快（1个发送周期更短），现代通信一般都使用差分信号，电平信号几乎没有了。

5.1.4电子通信概念3：并行接口和串行接口

（1）串行、并行主要是考虑通信线的根数，就是发送方和接收方同时可以传递的信息量的多少。

（2）譬如在电平信号下的串行，1根参考电平线+1根信号线可以传递1位二进制数；在电平信号下的并行，如果有3根线（1根参考电平线+2根信号线）就可以同时发送2位二进制数；如果想同时发送8位二进制数就需要9根线。

（3）譬如在差分信号下的串行，2根线（彼此差分）可以同时发送1位二进制数；在差分信号下的并行，如果想同时发送8位二进制数就需要16根线。

总结：听起来似乎并行接口比串行接口要快（串行接口一次只能发送1位二进制数，而并行接口一次可以发送多位二进制数），但是实际上还是串行接口用的广。因为更省信号线，而且对传输线的要求更低，成本更低，而且串行时可以通过通信速度的提高来提升总体通信性能，不一定非要并行。

总结：最终胜出的是：异步、差分、串行，譬如USB和网络通信。