1.1.9　通信方式

数据的通信方式，也就是数据传输方式，是指数据在信道上传送所采取的方式。其分类方法有多种，按数据代码传输的顺序可以分为串行通信和并行通信；按数据传输的流向和时间关系可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。

1.串行通信和并行通信

通信方式按数据代码传输的顺序分为串行通信和并行通信两种。

（1）串行通信是指在一条数据通道上，将数据一位一位地依次传输的通信方式。串行通信一次只能传输一个“0”或一个“1”。RS-232线路上的通信方式就是一种串行通信方式。现在台式机一般都具有串行通信接口，另外在工业中串行通信应用也比较广泛。

串行通信过程的显著特点是通信线路少、布线简便易行、施工方便、结构灵活、系统间协商协议、自由度及灵活度较高，因此在电子电路设计、信息传递等诸多方面的应用越来越多。

（2）并行通信是指在一组数据通道上，将数据一组一组地依次传输的通信方式。并行通信一次能够传输多个“0”和“1”。并行通信中，每一条数据通道上的传输原理都与串行通信的类似。通常，并行通信是以字节为单位来进行传输的。计算机与数字投影仪之间的通信方式就是一种并行通信方式。

因为并行通信时数据的各个位同时传送，以字或字节为单位并行进行，所以并行通信速度快，但通信线路多、成本高，另外因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错，所以不适用于远距离通信。

串行通信和并行通信有各自的优缺点，简单总结如表1-3所示。串行通信传输距离远，占用资源少；并行通信传输速度快、传输距离短、占用资源多，所以不要一听并行通信传输速度快就认为并行通信方式优于串行通信方式。

并行通信虽然可以大幅提升传输速率，但也存在一些问题。例如，并行通信需要更多的数据通道，也就是需要更多的铜线或光纤，这会增加网络的建设成本。另外，并行通信中，各数据通道上的信号同步要求非常苛刻。我们可以看一个例子，如图1-34所示，PC1通过并行通信方式向PC2发送了两组数据。由于干扰或其他原因，因此数据1的第1位“1”比数据1的其他7位稍微晚了一点儿到达PC2，于是PC2认为这一位已经丢失。然后，数据1的第1位“1”与数据2的第2位至第8位的到达时间几乎一致，于是PC2将数据1的第1位“1”当成数据2的第1位，这样就出现了严重的误码情况。

由于并行通信对数据通道的信息同步要求高，并且信号传输距离越远，实现各数据通道上的信号同步就越困难，因此并行通信一般不适用于远距离通信场合。

2.单工通信、半双工通信、全双工通信

通信方式按数据传输的流向和时间的关系分为单工通信、半双工通信和全双工通信。

（1）单工通信中，数据的流向只能由一方指向另一方。单工通信中，数据只能从甲流向乙，而不能从乙流向甲。也就是说，甲只能向乙发送数据，而乙只能接收来自甲的数据。

麦克风和喇叭组成的扩音系统就是单工通信典型的例子，另外广播通信系统、传统的模拟电视系统等都是单工通信的例子。

（2）半双工通信中，数据的流向可以从甲到乙，也可以从乙到甲，但数据不能同时在两个方向上进行传输。也就是说，当甲发送数据时，乙只能接收数据；当乙发送数据时，甲只能接收数据。如果甲和乙同时发送数据，则通信双方都不能成功接收到对方发送的数据。

如图1-35所示，对讲机系统就是半双工通信的例子，简单来说就是“发时不收，收时不发”。大家思考一个问题，为什么电影或者电视剧中使用对讲机通话时会频繁出现完毕或者over等词语？很多人以为这么说很“酷”，但这不是耍酷，而是明确告诉对方，我这句话讲完了，你可以说了，不然，容易造成双方都讲话，但是都听不见的情况。

（3）全双工通信中，数据可以同时在两个方向上进行传输。也就是说，甲、乙双方可以同时发送并接收数据。当甲发送数据时，可以接收乙正在发送的数据，同样，乙在给甲发送数据时，也可同时接收甲发送过来的数据。

我们平时所使用的固定电话通信系统和移动电话通信系统都是全双工通信的例子，如图1-36所示。