通信教程 | 概述并行与串行通信的区别

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嵌入式电子设备之间互相通信已经非常普遍，通信的方式主要分为两类：并行和串行。

1并行通信

并行是指多比特数据同时通过并行线进行传送，这样一次性可以传输更多的数据。

但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。

并行接口同时传输多个位。它们通常需要数据总线（八、十六或更多线路），以1和0的编码传输数据。

如下图：使用9线的并行通信，由时钟控制的8位数据总线，每个时钟脉冲发送一个字节。

并行通信主要特点：

1.各数据位同时传输，传输速度快、效率高，多用在实时、快速的场合。

2.并行通信不能长距离通信，抗干扰能力差。

2串行通信

串行通信作为计算机通信方式之一，主要起到主机与外设以及主机之间的数据传输作用。

串行通信分为：同步和异步通信。

1.同步通信

同步通信一般有一个同步时钟，如下图，一根数据线，一根时钟线。一个时钟传输一个Bit位。

我们常见的SPI、I2C等就是串行同步通信。

2.异步通信

异步通信中，在异步通信中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。

数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送，是通过双方约定好的波特率进行数据传输。

假如双方波特率不一致，则接收到数据就是乱码。

我们常见的UART、CAN等就是串行异步通信。

3.串行异步通信UART

这里在进一步讲述常见的串行异步通信：UART。

内置规则：

波特率
数据位
同步位
奇偶校验位

波特率

常规波特是1200、2400、4800、19200、38400、57600和115200 bps

数据位

每个数据包中的数据量可以设置为5到9位，通常为8位。

同步位

同步位是与每个数据块一起传送的两个或三个特殊位。它们是起始位和停止位。

奇偶校验位

奇偶校验是一种非常简单的错误检查方式。它有两种：奇数或偶数。

4.UART两设备连线

这种发送和接收数据的串行接口是全双工（双向都可以发送，也可以接收）。

5.举例

9600波特，8个数据位，无奇偶校验和1个停止位。

发送ASCII字符“O”和“K”。O十进制值79，二进制值01001111；而K的二进制值是01001011。

3串口和并口对比

当下，串行相对并行通信要使用更广泛，主要有多方面原因：

节省传输线，布线简单
抗干扰能力强
技术成熟

举例：

将并口和串口视为汽车流：并行接口将是8+车道大型高速公路，而串行接口更像是一条双车道乡村公路。

在一段时间内，大型高速公路可能会让更多的人到达目的地，但是农村的双层公路车流量不大，建造成本低。

并行通信当然有其好处。它快速，简单，相对容易实现。但它需要更多的通信线。

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