2.2 数据传输方式（课件）-《计算机网络技术基础》同步教学(上海交通大学出版社)

计算机网络技术基础 数据通信 基础 第2章 章节导读 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，因此，数据通信技术是计算机网络的基础。要研究计算机网络，首先要研究数据通信技术。 本章主要介绍与数据通信技术有关的基础知识，包括数据通信的基本概念、数据通信系统模型、数据传输方式、多路复用技术、数据交换技术和差错控制技术等内容。 3 学 习 目 标 理解数据通信的基本概念，掌握数据通信系统模型的基本组成。 掌握不同角度的数据传输方式，如并行传输和串行传输，单工、半双工和全双工通信，异步传输和同步传输，基带传输和频带传输。 掌握电路交换、报文交换和分组交换3种数据交换技术。 掌握奇偶校验码和循环冗余码两种差错控制技术。 掌握频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分多路复用4种信道复用技术。 4 2.2 数据传输方式 数据传输是指利用信号把数据从发送端传送到接收端的过程，通常可从多个不同的角度对数据传输方式进行描述。 2.2.1 并行传输与串行传输 数据的传输方式有并行传输和串行传输两种。 2.2 数据传输方式 并行传输 串行传输 在计算机中，通常使用8个数据位来表示一个字符。串行传输指的是数据的若干位按顺序一位一位地传送，从发送端到接收端只要一条传输信道即可，如图2-3（a）所示。 串行传输可以节省传输线路和设备，利于远程传输，所以广泛用于远程数据传输。例如，通信网和计算机网络中数据传输都是以串行方式进行的。并行传输的速率高，但传输线路和设备都需要增加若干倍，一般用于短距离并要求快速传输的情况。 串行传输 1 （a） 图2-3 并行传输与串行传输 2.2 数据传输方式 并行传输 2 （b） 图2-3 并行传输与串行传输 在进行近距离传输时，为获得较高的传输速率，使数据的传输时延尽量小，常采用并行传输方式，即字符的每一个数据位各占一条传输信道，通过多条并行的信道同时传输，如图2-3（b）所示。例如，计算机内的数据总线就是采用并行传输的，根据信道数量不同可分为8位、16位、32位和64位等。 2.2 数据传输方式 2.2.2 单工、半双工和全双工通信 根据信号在信道上的传输方向，数据通信分为单工通信、半双工通信和全双工通信。 2.2 数据传输方式 单工通信 半双工通信 双全工通信 数据通信 2.2 数据传输方式 2.2.2 单工、半双工和全双工通信 根据信号在信道上的传输方向，数据通信分为单工通信、半双工通信和全双工通信。 单工通信 半双工通信 双全工通信 数据通信 2.2 数据传输方式 单工通信 1 单工通信又称为单向通信。在单工通信中，数据信号固定地从发送端传送到接收端，即信息流仅沿一个方向流动，如图2-4所示。如无线电广播采用的就是单工通信。 图2-4 单工通信 2.2 数据传输方式 半双工通信 2 半双工通信又称为双向交替通信。在半双工通信中，数据信号可双向传送，但不能在两个方向上同时进行。通信双方都具有发送器和接收器，但在同一时刻信道只能容纳一个方向的信息传输，如图2-5所示。例如，无线电对讲机采用的就是半双工通信，当甲方讲话时，乙方无法讲话；等甲方讲完后，乙方才能开始讲话。 图2-5 半双工通信 2.2 数据传输方式 全双工通信 3 全双工通信又称为双向同时通信。在全双工通信中，同一时刻双方能在两个方向上传输数据信息，它相当于把两个相反方向的单工通信方式组合起来，如图2-6所示。例如，打电话时，双方可以同时讲话。全双工通信效率高，但结构复杂，成本较高。 图2-6 全双工通信 2.2.3 数据传输同步方式 当发送端将数据发送出去后，为保证数据传输的正确性，收发双方要同步处理数据。所谓同步，就是指通信双方在发、收时间上必须保持一致；否则，数据传输就会发生丢包或重复读取等错误。 根据通信双方协调方式的不同，同步方式有两种：异步传输和同步传输。 2.2 数据传输方式 异步传输 1 异步传输又称为起止式传输。发送端可以在任何时刻向接收端发送数据，且将每个字符（5～8位）作为一个独立的整体进行发送，字符间的间隔时间可以任意变化。为了便于接收端识别这些字符，发送端需要在每个字符的前后分别加上一位或多位信息作为它的起始位和停止位，如图2-7（a）所示。 （a） 图2-7 异步传输方式 2.2 数据传输方式 如果传送的字符由7位二进制位组成，那么在其前后各附加一位起始位和停止位，甚至还有校验位，其字符长度将达10位，如图2-7（b）所示。很显然，由于辅助位多，这种方式的传输效率较低，适用于低速通信。 （b） 图2-7 异步传输方式 2.2 数据传输方式 同步传输 2 同步传输要求数据的发送端和接收