1. 異步通信的字符信息格式

  工業(yè)通信中廣泛地使用串行數(shù)據(jù)通信，串行通信是以二進制的位(bit)為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送一位，最少只需要兩根線(雙絞線)就可以連接多臺設備，組成控制網(wǎng)絡。

  在串行通信中，接收方和發(fā)送方的額定傳輸速率雖然相同，雙方實際的傳輸速率之間總是有一些微小的差別。如果不采取措施，在連續(xù)傳送大量的信息時，將會因積累誤差造成發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)錯位，使接收方收到錯誤的信息。為了解決這一問題，需要使發(fā)送過程和接收過程同步。按同步方式的不同，串行通信分為異步通信和同步通信。

  異步通信采用字符同步方式，其字符信息格式如圖6-1所示，發(fā)送的字符由一個起始位、7個或8個數(shù)據(jù)位、1個奇偶校驗位(可以沒有)和停止位(1位或2位)組成。通信雙方需要對采用的信息格式和數(shù)據(jù)的傳輸速率作相同的約定。接收方檢測到停止位和起始位之間的下降沿后，將它作為接收的起始點，在每一位的中點接收信息。由于一個字符信息格式包含的位數(shù)不多，即使發(fā)送方和接收方的收發(fā)頻率略有不同，也不會因為兩臺設備之間的時鐘周期的積累誤差而導致信息的發(fā)送和接收錯位。異步通信傳送的附加非有效信息較多，傳輸效率較低，但是隨著通信速率的提高，可以滿足控制系統(tǒng)通信的要求，PLC一般采用異步通信。

  奇偶校驗用來檢測接收到的數(shù)據(jù)是否出錯。如果指定的是偶校驗，發(fā)送方發(fā)送的每一個字符的數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位中“1”的個數(shù)為偶數(shù)。如果數(shù)據(jù)位包含4個“1”，奇偶校驗位將是0如果數(shù)據(jù)位包含5個“1”，奇偶校驗位將是1。這樣可以保證數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位中“1”的個數(shù)為偶數(shù)。

  接收方對接收到的每一個字符的奇偶性進行校驗，可以檢驗出傳送過程中的錯誤。如果選擇不進行奇偶校驗，傳輸時沒有校驗位，不進行奇偶校驗。

  2. 單工與雙工通信

  單工通信方式只能沿單一方向傳輸數(shù)據(jù)，雙工通信方式的信息可以沿兩個方向傳送，每一個站既可以發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)。雙工方式又分為全雙工方式和半雙工方式。

  全雙工方式數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別用兩組不同的數(shù)據(jù)線傳送，通信的雙方都能在同一時刻接收和發(fā)送信息(見圖6-2)。

  半雙工方式用同一組線接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通信的雙方在同一時刻只能發(fā)送數(shù)據(jù)或只能接收數(shù)據(jù)(見圖6-3)。通信方向的切換過程需要一定的延遲時間。

  3. 傳輸速率

  在串行通信中，傳輸速率(又稱波特率)的單位為波特，即每秒傳送的二進制位數(shù)，其符號為bit/s或bps。不同的串行通信網(wǎng)絡的傳輸速率差別極大，有的只有數(shù)百bit/s，高速串行通信網(wǎng)絡的傳輸速率可達1Gbit/s或更高。