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FPGA的数据传输方式

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月影星痕 发表于 2019-8-7 09:13:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
首先,必须搞清楚他们的分类和从属关系:
按数据传输的顺序可以分为串并行通信(传输)和串行通信(传输);
按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输,而同步和异步同属于串行通信,是串行通信的两种基本形式!!!
按数据传输的流向和时间关系可以分为单工、半双工和全双工数据传输。
1、并行通信(传输)和串行通信(传输)
并行通信(传输):数据的各位(比特)同时由多跟数据线传送。并行方式传输数据速度快,但占用的通信线多,传输数据的可靠性随距离的增加而下降,只是用于近距离的数据传送。
串行通信(传输):在单根数据线上将数据一位(比特)一位(比特)地依次传送。在远距离数据通信中,一般采用串行通信方式,它具有占用通信线少、成本低等优点。
对于这两个概念,我觉得还是比较容易理解,可以从字面意思就能理解个大概。
2、串行通信的两种基本形式:同步和异步通信
(1)同步通信
(a)同步通信定义:“同步”有两重含义①所谓同步通信是指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致(同步),这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系;②指数据传送是以数据块(一组字符)为单位,字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步(时间间隔固定)。
(b)同步串行通信的特点:
①以数据块为单位传送信息;
②在一个数据块(信息帧)内,字符与字符间无间隔;
③接收时钟与发送时钟严格同步;
④同步通信传送信息的位数几乎不受限制,通常一次通信传的数据有几十到几千个字节,通信效率较高;
⑤它要求在通信中保持精确的同步时钟,所以其发送器和接收器比较复杂,成本也较高,一般用于传送速率要求较高的场合;
⑥同步通信要求在传输线路上始终保持连续的字符位流,若计算机没有数据传输,则线路上要用专用的“空闲”字符或同步字符填充。
(c)同步串行通信的数据格式如下图:每个数据块(信息帧)由3部分组成①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志;②n个连续传送的数据;③2个字节循环冗余校验码(CRC)


(2)异步通信
(a)异步通信的定义:“异步”也可以有两重含义①所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是异步的(时间间隔是不固定的),而在一个字符内位与位之间是同步的(时间间隔是固定的);②发送端和接收端的时钟可以不一致(只要它们在一个字符的传输时间范围内能保持同步即可)。
(b)异步串行通信的特点:
①以字符为单位传送信息;
②相邻字符间的间隔是任意的;
③因为一个字符中的比特位数是有限的,所以需要的接收机时钟和发送时钟只要相近就可以;
④字符间异步,字符内部各位同步;
⑤接收端的同步时钟信号并不需要严格地与发送方同步,只要它们在一个字符的传输时间范围内能保持同步即可,这意味着对时钟信号漂移的要求要比同步信号低得多,硬件成本也要低的多,但是异步传送一个字符,要增加大约20%的附加信息位,所以传送效率比较低;
⑥异步通信方式简单可靠,也容易实现,故广泛地应用于各种微型机系统中。
(c)异步串行通信的数据格式如下图:每个字符(帧)由4部分组成①1位起始位,规定为低电平0;②5~8位数据位,即要传送的有效信息;③1位奇偶校验位;④1~2位停止位,规定高电平1.


3、单工、半双工、全双工
(1)单工数据传输是两数据站之间只能沿一个指定的方向进行数据传输。即一端的DTE(数据终端设备)固定为数据源,另一端的DTE(数据终端设备)固定为数据宿。
(2)半双工数据传输是两数据站之间可以在两个方向上进行数据传输,但不能同时进行。即每一端的DTE(数据终端设备)既可作数据源,也可作数据宿,但不能同时作为数据源与数据宿。
(3)全双工数据传输是在两数据站之间,可以在两个方向上同时进行传输。即每一端的DTE均可同时作为数据源与数据宿。
通常四线线路实现全双工数据传输。二线线路实现单工或半双工数据传输。在采用频率复用、时分复用或回波抵消等技术时,二线线路也可实现全双工数据传输。
zxopenljx 发表于 2019-8-8 10:26:43 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
zxopenljx 发表于 2019-10-14 16:53:51 | 显示全部楼层
FPGA的数据传输方式
zxopenljx 发表于 2023-5-30 17:52:48 | 显示全部楼层
FPGA的数据传输方式
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