計(jì)算機(jī)通信簡(jiǎn)介

  近年來(lái)，計(jì)算機(jī)控制已被迅速地推廣和普及，相當(dāng)多的企業(yè)已經(jīng)在大量地使用各式各樣的可編程設(shè)備，如工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程序控制器、變頻器、機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等。將不同廠家生產(chǎn)的這些設(shè)備連在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，相互之向進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢(shì)，因此有必要了解有關(guān)工廠自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和可編程序控制器的通訊方面的知識(shí)。

  1.并行通信與串行通信

  并行數(shù)據(jù)道信是以字節(jié)或字為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，除了8根或16根數(shù)據(jù)線、一根公共線外，還需要通信雙方聯(lián)絡(luò)用的控制線。并行通信的傳送速度快，但是傳輸線的根數(shù)多，成本高，一般用于近距離的數(shù)據(jù)傳送，如打印機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，工業(yè)控制一般使用申行數(shù)據(jù)通信。

  串行數(shù)據(jù)通信是以二進(jìn)制的位(bit)為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送一位，除了公共線外，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方向上只需要一條數(shù)據(jù)線，這根線既是數(shù)據(jù)線又是通信聯(lián)絡(luò)控制線，聯(lián)絡(luò)信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)在這根線上按位進(jìn)行傳送。串行通信需要的信號(hào)線少，最少的只需要兩根線(雙絞線)，適用于距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。計(jì)算機(jī)和可編程序控制器都有通用的申行通信接口(如RS-232C)，工業(yè)控制中一般使用串行通信。

  2.異步通信與同步通信

  在申行通信中，通信的速宰與時(shí)鐘脈沖有關(guān)，按收方的接收速率和發(fā)送方的傳送速率應(yīng)相同，但是實(shí)際的發(fā)送速率與接收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(shí)，將會(huì)因積累誤差造成錯(cuò)位，使接收方收到錯(cuò)誤的信息。為了解決這一問(wèn)題，需要使發(fā)送過(guò)程和接收過(guò)程同步。按同步方式的不同，可將中行通信分為異步通信和同步通信。

圖 7-1 異步通信的信息格式

  如圖7-1所示，異步通信的信息格式，發(fā)出的o字符由一個(gè)起始位、7~8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位(可以沒(méi)有)和停止位(1位，1位半或兩位)組成。在通信開(kāi)始之前，通信的雙方需要對(duì)所采用圖了-1異步通信的信息格式的信息格式和數(shù)據(jù)的傳輸速率作相同的約定，接收方檢測(cè)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(diǎn)，在每一位的中點(diǎn)接收信息。由于一個(gè)字符中包含的位數(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(huì)因兩臺(tái)機(jī)器之間的時(shí)鐘周期的積累誤差而導(dǎo)致收發(fā)錯(cuò)位。異步通信傳送附加的非有效信息較多，它的傳輸效率較低，可編程序控制器一般使用異步通信。

  同步通信以字節(jié)為單位(一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成)，每次傳送1-2個(gè)同步字符、若十個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)和校驗(yàn)字符。同步字符起聯(lián)絡(luò)作用，用它來(lái)通知接收方開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。在同步通信中，發(fā)送方和接收方要保持完全的同步，這意味者發(fā)送方和接收方應(yīng)使用同一時(shí)鐘脈沖。在近巨離通信時(shí)，可以在傳輸線中設(shè)置一根時(shí)鐘信號(hào)統(tǒng)，在近距唐通信時(shí)，可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)方式在數(shù)據(jù)流中提取出同步信號(hào)，使接收方得到與發(fā)送方一模一樣的接收時(shí)鐘信號(hào)。

  由于同步通信方式不需要在每個(gè)數(shù)據(jù)字符中加起始位、停止位和奇偶校驗(yàn)位，只需要在數(shù)據(jù)塊(往往很長(zhǎng))之前加--兩個(gè)同步字符，所以傳輸效率高，但是對(duì)硬件的要求較高，一般用于高速通信。

  3.單工與雙工通信方式

  沿單一方向發(fā)送或接收數(shù)據(jù)稱為單工通信方式。雙工方式的信息可沿兩個(gè)方向傳送，每一個(gè)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和半雙工兩種方式。

  (1)全雙工方式

  數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別由兩根或兩組不同的數(shù)據(jù)線傳送.通信的雙方都能在同一時(shí)刻接收和發(fā)送信息，這種傳送方式稱為全雙工方式(見(jiàn)圖7-2)。

  (2)半雙工方式

  用同一組線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，通信的對(duì)象在同一時(shí)刻只可以發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)，這種傳送方式稱為半雙工方式(見(jiàn)圖7-3)。

  (3)傳輸速率

  在串行通信中，傳輸速率(又稱波特率)的單位是比特每秒，即每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)，其符號(hào)為bit/或bps。常用的標(biāo)準(zhǔn)波特率為300hps.600bpe.1200bps.2400bp.4 800bpe、9600bps和19200bps等，不同的串行通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率差別極大，有的只有數(shù)百比特每秒，高速串行通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率可達(dá)1 000Mbpas。

圖7-2全雙工方式

圖7-3半雙工方式