《并行通信原理》课件.pptVIP

**********************并行通信原理本课程将深入探讨并行通信的基本原理、技术和应用，帮助你理解并行通信的工作机制，并掌握并行通信系统的设计和应用方法。课程简介本课程旨在介绍并行通信的基本概念、关键技术和应用场景。通过学习，你将了解并行通信的优势、局限性以及在现代计算机系统、物联网和工业自动化等领域中的应用。内容概述并行通信原理、体系结构、标准、协议、信号传输、编码与解码、同步与时序、总线仲裁、总线接口逻辑、总线传输特性、噪声、数据完整性、可靠性、错误检测与纠正、测试与诊断、安全性、性能分析、优化设计、应用场景等。教学目标理解并行通信的基本原理，掌握并行通信系统的设计和应用方法，能够运用并行通信技术解决实际问题。学习方法课堂讲授、案例分析、实验实践、课后练习等。课程目标本课程的目标是使你能够理解并行通信的基本原理，掌握并行通信系统的设计和应用方法，并能运用并行通信技术解决实际问题。学习目标理解并行通信的原理和优势掌握并行通信系统的基本结构了解常见并行通信标准和协议掌握并行通信信号传输技术应用目标能够设计简单的并行通信系统能够分析并解决并行通信系统中的常见问题能够将并行通信技术应用于实际项目中并行通信概述并行通信是指数据信号同时通过多条线路进行传输，特点是传输速率快，但线路复杂，成本较高，适用于短距离、高速的数据传输。1优势数据传输速率高2劣势线路复杂，成本较高3应用场景计算机系统内部数据传输、高速外设接口、工业控制系统等并行通信体系结构并行通信系统通常由发送器、接收器、传输介质和控制逻辑组成。数据通过多条线路同时传输，并由控制逻辑协调数据传输过程。发送器将数据转换成电信号并发送到传输介质接收器接收来自传输介质的电信号并将其转换成数据传输介质传输数据信号的物理线路控制逻辑协调数据传输过程，例如地址解析、错误检测等并行通信标准并行通信标准为并行通信系统提供了统一的规范，确保不同设备之间的兼容性。常见的并行通信标准包括并行SCSI、IEEE-488（GPIB）和Centronics接口等。标准应用领域并行SCSI硬盘、光驱、扫描仪等外设IEEE-488（GPIB）仪器仪表、测试设备Centronics接口打印机并行通信方式并行通信方式根据数据传输的方向可以分为单向通信、半双工通信和全双工通信。单向通信数据只能单向传输半双工通信数据可以双向传输，但不能同时进行全双工通信数据可以双向同时传输并行通信协议并行通信协议定义了数据传输的格式、时序、控制机制等，保证数据传输的可靠性和一致性。常见的并行通信协议包括并行SCSI协议、IEEE-488协议等。1协议层2物理层定义数据传输的物理特性，例如电压、电流、信号类型等3数据链路层负责数据帧的封装、解封装和错误检测4传输层负责数据传输的可靠性，例如流量控制、数据重传等5应用层提供用户接口，实现具体的应用功能信号传输技术并行通信中，信号传输技术主要包括电流信号传输、电压信号传输、差分信号传输等。不同的传输技术具有不同的特点和应用场景。1电流信号传输数据通过电流的变化来表示2电压信号传输数据通过电压的变化来表示3差分信号传输数据通过两条线路上的电压差来表示编码与解码编码将数据转换成适合传输的信号形式，解码将信号形式转换成数据。常见的并行通信编码方式包括NRZ、Manchester编码等。1NRZ非归零编码，数据通过电压的高低电平来表示2Manchester曼彻斯特编码，数据通过信号边沿的变化来表示同步与时序同步与时序是指发送器和接收器之间的时间协调，保证数据传输的准确性。常用的同步方式包括同步时钟、异步时钟等。同步时钟发送器和接收器共享同一个时钟信号，保证数据传输的同步异步时钟发送器和接收器使用各自的时钟信号，数据传输需要进行同步处理总线仲裁机制总线仲裁机制用于解决多个设备共享总线时产生的冲突。常用的总线仲裁机制包括集中式仲裁、分布式仲裁等。集中式仲裁由一个中央控制器负责分配总线使用权分布式仲裁由所有设备共同协商分配总线使用权总线接口逻辑总线接口逻辑负责连接设备与总线，完成数据传输、地址解析、控制信号处理等功能。总线接口逻辑通常由专用芯片或逻辑电路实现。总线传输特性总线传输特性是指总线传输数据的速度、距离、可靠性等。总线传输特性的优劣会影响系统的性能和可靠性。1传输速率数据传输的速度，通常以比特率（bps）表示2传输距离总线可以传输数据的最大距离，通常以米或公里表示3可靠性数据传输的可靠程度，通常以错误率