首先,不要被生澀的文字嚇到了,通訊在我們?nèi)粘V型ㄓ嵤菬o處不在的,三種通訊方式也是隨處可見。下面分別舉例說明三種方式的不同之處以及在工業(yè)和電子設(shè)備上常用的一些案例。
1
單工通訊
我們知道收音機(jī)的工作原理是由廣播塔發(fā)射電波,然后在收音機(jī)上經(jīng)過處理播放聲音。
其中,廣播塔單方向給收音機(jī)發(fā)送信息,而收音機(jī)不向廣播塔返回信息,這種工作方式就叫做單工通訊。其他的例子還有海上的燈塔,以及高級電子手表的自動校時。
在工業(yè)和電子行業(yè)中常見的例子就是紅外遙控,遙控器單方向發(fā)射有規(guī)律的紅外光。常用的 NEC 脈沖寬度調(diào)制協(xié)議(PWM),即利用兩種不同長度的占空比波形來表示數(shù)字 0、1信息,設(shè)備通過解析紅外接收器的信號收到來自遙控器的指令,從而得知用戶的操作。
單工通訊的特點(diǎn):使用方便,構(gòu)造簡單,實(shí)現(xiàn)成本低,而且非常容易實(shí)現(xiàn)一對多的廣播。但由于設(shè)備間發(fā)送端和接收端的身份是固定的,所以接收端不能返回任何信息給發(fā)送端,發(fā)送端就無法確定接收端設(shè)備是否接收到信息,在實(shí)際使用中就可能造成不穩(wěn)定的情況。
2
半雙工通信
對講機(jī)的使用方式,是一人說話,另一人收聽,但不能2人同時說話。也就是在進(jìn)行信息交互時,同一時刻,只能一方在講話。
半雙工通信可以實(shí)現(xiàn)雙向的通信,但不能在兩個方向上同時進(jìn)行,必須輪流交替地進(jìn)行。
半雙工通信在工業(yè)中我們最常見到的就是RS485總線。
RS 485最少可以只使用兩根線就可以在設(shè)備之間進(jìn)行通訊,兩根線的,兩根線之間的正反電壓代表0和1,總線在實(shí)際中的傳輸距離達(dá)到了千米級別。由于其接線方便,抗干擾能力強(qiáng),支持多設(shè)備級聯(lián)等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)上廣泛使用。
在多設(shè)備級聯(lián)時,由于采用的是半雙工通信,所以連線的所有設(shè)備中,在同一時刻最多只能有一個作為發(fā)送端,其余的所有設(shè)備作為接收端。這時,往往在發(fā)送數(shù)據(jù)時攜帶設(shè)備地址,用以區(qū)分一條總線上的各個設(shè)備,在接收端收到數(shù)據(jù)時,可以知道是那個設(shè)備發(fā)送的。
而且,在一般的應(yīng)用中,多采用 唯一主站-多從站 方式,主站主動的去根據(jù)設(shè)備地址詢問從站信息,從站接收到數(shù)據(jù)后返回數(shù)據(jù),這樣就避免了一條總線多個設(shè)備同時發(fā)送造成沖突的可能。
半雙工通信的特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠,成本低,支持多設(shè)備之間的互相通信,但由于總線同時只能有一個發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù),所以多設(shè)備通訊時,難以實(shí)現(xiàn)任意兩設(shè)備之間進(jìn)行靈活的交互數(shù)據(jù)。
3
全雙工通信
打電話就是最常見的雙工通信了,電話雙方隨時能聽到對方說話,雙方也隨時可以講話,即同一時刻信息可以互相傳遞。
在工業(yè)和電子行業(yè)最常見的全雙工通信就是互聯(lián)網(wǎng)了,以電腦網(wǎng)線接口為例
我們?nèi)粘J褂玫木W(wǎng)線接口的其中DTE端(對應(yīng)的另一端是DCE,現(xiàn)代電腦設(shè)備一般都能自動識別轉(zhuǎn)換)定義如上所示,以圖示接法為百兆網(wǎng)。其中1、2兩根線為發(fā)送,3、6兩根線為接收。可以看出,發(fā)送和接收分別單獨(dú)走線,這樣在數(shù)據(jù)傳輸時,發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)互不影響,這也是互聯(lián)網(wǎng)全雙工的基礎(chǔ)。
工業(yè)中常用的全雙工通訊還有RS232 和RS422串行總線
RS 232 由于協(xié)議定義了針腳,所以目前市面上的所有RS232接口設(shè)備都按照此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),RS232的串口線也都是直接看公/母接口即可。其實(shí)RS232 在使用時,最少可只接2、3、5這三根線,2-5為一路發(fā)送/接收,3-5為一路接收/發(fā)送。
RS 422 和RS 485 有類似的電氣特性,一般最大傳輸距離都是千米級別。注意在串口針腳定義時,RS 422 和RS 485各個廠家均有不同,需要注意接線的方式需要參考廠家提供的手冊。RS 422最少使用4根線纜通訊,兩根線為發(fā)送,兩根線作為接收,但由于和RS 485 總線電氣特性相同,RS 422 可以通過簡單的轉(zhuǎn)換即可實(shí)現(xiàn)RS 485 的協(xié)議,多數(shù)工業(yè)設(shè)備都支持直接通過接線的更改實(shí)現(xiàn)RS 422轉(zhuǎn)RS485。但仍需注意轉(zhuǎn)換后單雙工與全雙工的區(qū)別。
雙全工通訊的特點(diǎn):可以在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)任意設(shè)備之間的點(diǎn)對點(diǎn),點(diǎn)對多,多對多的通訊,發(fā)送接收互不干擾,數(shù)據(jù)傳輸靈活。雙全工通訊也造就了當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)達(dá),實(shí)現(xiàn)了鋪天蓋地的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。但同時,雙全工通訊的數(shù)據(jù)協(xié)議一般比較復(fù)雜,在硬件實(shí)施方面也通常比其他通訊方式成本要高。
總結(jié)
三種數(shù)據(jù)通訊的方式就介紹到這里,生活和工業(yè)上的通訊都離不開這三種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,各位應(yīng)該能對通訊的基礎(chǔ)和三個名稱有所了解了。
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