2.1_2 数据通信基础知识

（一）典型的数据通信模型

（二）数据通信相关术语

  通信的目的是传送消息（消息：语音、文字、图像、视频等。）

  数据data：传送信息的实体，通常是有意义的符号序列。

  数据通信指在不同计算机之间传输表示信息的二进制数0、1序列的过程。

  信号：数据的电气 / 电磁的表现，是数据在传输过程中的存在形式。

  数字信号 / 离散信号：代表消息的参数的取值是离散的。

  模拟信号 / 连续信号：代表消息的参数的取值是连续的。

  信源：产生和发送数据的源头。

  信宿：接收数据的终点。

  信道：信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。

  你给我发送信息，则你对我发出了一个发送信道，我有一个接收信道。反之，我给你发送消息，则我对你发出了一个发送信道，对你而言你有一个接收信道。

（三）设计数据通信系统要考虑的3个问题

1.采用单工通信 / 半双工 / 全双工通信方式？

2.采用串行通信 / 并行通信方式？

3.采用同步通信 / 异步通信方式？

（1）三种通信方式

  从通信双方信息的交互方式看，可以有三种基本方式：

1.单工通信

  只有一个方向的通信而没有反方向的交互，仅需要一条信道。

  比如：广播。主播单方面说，我们只是收听。

2.半双工通信 / 双向交替通信

  通信的双方都可以发送或接收信息，但任何一方都不能同时发送和接收，需要两条信道。

  为什么是两条信道？

  根据刚刚“信道”的概念，信道其实是有方向的，其实是一个矢量。那么，如果两个人都可以作为发送方、接收方，那么肯定需要有两条信道。

  比如：对讲机。两个人在交流的时候，同一时刻只能有一个人在说话、另一个人在听，但是一个人说完、可以换另一个人说。

3.全双工通信 / 双向同时通信

  通信双方可以同时发送和接收信息，也需要两条信道。

  比如：打电话。

（2）串行传输 & 并行传输

数据传输方式

1.串行传输

  将表示一个字符的8位二进制数按由低位到高位的顺序依次发送。

  速度慢，费用低，适合远距离。

  逐个比特的发送，就叫串行传输。

2.并行传输

  将表示一个字符的8位二进制数同时通过8条信道发送。

  速度快，费用高，适合近距离。

  就好比，现在有8个包子，串行传输的意思就是，找一个人，把这8个包子一个一个地吃完；并行传输，就是找八个人，每人吃1个，一下子一起吃完。

（3）同步传输 & 异步传输

同步传输

  在同步传输的模式下，数据的传送是以一个数据区块为单位，因此同步传输又称为区块传输。在传送数据时，需先送出1个或多个同步字符，再送出整批的数据。

  发送方要发送数据，在发送端要添加上这几个同步字符。接收端在接收的时候，当它发现了这几个同步字符之后，就可以准备接收了。——也就是实现了发送方、接收方的时钟同步。

异步传输

  异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方不知道它们会在什么时候到达。传送数据时，加一个字符起始位和一个字符终止位。

  与同步传输不同的是，异步传输不是连续地发送这几个字节，而是断断续续的，想什么时候发出来1个，就发出来1个。

  如上图，是“字节3”的具体8bit内容。此外，在发送端发送数据的时候，会进行一个操作来实现同步——加上一个起始位和一个终止位。

  起始位和终止位，通常默认分别是0和1，反过来也是可以的。

  当接收方接收到起始位的时候，它就知道，接下来的数据接收要马上开始了。这样一来，就给了接收方一定的反应时间。——接下来，它要接收这8比特。——最后，它会收到一个终止位，表示这是信息传输的终止。

  具体过程：例如起始位是0、终止位是1。1是高电平，0是低电平。接收方原本处于低电平，当它接收到一个起始位后，就转为高电平，进而接收数据，当接收数据完毕，它收到一个终止位后，就转为低电平，并且保持着低电平。之后，当它什么时候再次转为高电平，就说明又要接收数据了……

总结