在现代电子系统中，系统与系统、处理器与设备之间的信息交换方式、规则和实施措施等统称为通信技术。在三防加固平板进行通信的过程中，如果交换的信息是以字节或字为单位且各位同时进行传送的，则称为并行通信方式。三防加固平板并行通信传送速率高，一般应用在芯片内和PCB内的部件之间的通信中。如果通信双方交换的信息是以位为单位每次传送一位且各位数据依次按一定格式逐位传送的，则称为串行通信方式。三防加固平板串行通信方式所占用系统的资源少，常采用有线或无线方式，非常适合远距离通信。
本章主要介绍串行通信的有线通信和无线通信方式及其应用技术。
在三防加固平板串行通信中，需要将传输的数据转换为二进制数据，然后采用一条信号线将多个二进制数据按一定的时间和顺序，逐位地由信息发送端传送到接收端。根据数据的传送方向和发送/接收是否能同时进行，可分为单工通信方式、半双工通信方式和全双工通信方式。
单工通信方式是指消息只能单方向地传送，发送端和接收端的身份是固定的，即信息的传送是单向的。例如，数据只能从A传送到B，而不能从B传送到A，但B可以把监控信息传送到A。单工通信方式的连接线路一般采用两线制，其中的一条线路用于传送数据，另一条线路用于传送监控信息。
半双工通信方式可以实现设备间的双向通信，但不能在两个方向上同时进行通信，只能轮流交替地进行接收和发送通信信息，通信信道的任意一端既可以作为发送端也可以作为接收端。这种方式的通信线路一般也采用两线制。
全双工通信方式是指在通信的任意时刻，允许数据同时在两个方向上传送，即通信双方可以同时发送和接收数据。全双工通信方式既可以采用四线制，也可以用两线制。一般采用四线制时，收、发的双方都要使用一根数据线和一根监控线。但是当在一条线路上用两种不同的频率范围代替两个信道时，全双工通信方式的四条线也可以用两条线代替。例如，调制解调器就是用两根线提供全双工通信的。
在数据的串行通信中，通信双方为保证串行通信的顺利进行，在数据传送方式、编码方式、同步方式、差错检验方式、信息的格式和数据传送速率等方面做出的规定，称为通信规程，也称为通信协议。通信双方必须遵从统一通信协议，否则将无法进行正常通信。
根据串行通信的时钟控制方式的不同，三防加固平板可以分为同步通信和异步通信两种方式，因此，通信协议也可分为异步串行通信协议和同步串行通信协议两类。
1．三防加固平板异步串行通信方式
三防加固平板异步串行通信方式的特点是数据以字符为单位进行传送的，在每个字符数据的传送过程中都要加入一些识别信息位和校验信息位，从而构成一帧字符信息。这种方式在发送时，信息位的同步时钟并不发送到线路上去，在数据的发送端和接收端各自有独立的时钟。异步通信的速率也称为波特率，波特率是指每秒传送二进制数的位数或者每秒所传输的字符数与位数的乘积。
例如，在51系列单片机中，异步通信双方以字符为通信单位，每个字符由1个起始位（约定为逻辑0电平）、5～8个数据位（先传送低位后传送高位）、1个校验位（用于校验传送的数据是否正确）、1个（或2个）停止位（逻辑1）四部分组成，如图6-1所示。因此，一个字符信息可由10位或11位组成，这样的一组字符称为一帧。字符一帧一帧地传送，每帧数据的传送依靠起始位来同步。发送端发送完一个字符的停止位后，可立即发送下一帧字符信息。发送端也可发送空闲信号（逻辑“1”），表示通信双方不进行数据通信。当需要发送字符时，再用起始位进行同步。在通信中为保证传送正确，线路上传送的所有位信号都保持一致的信号持续时间，接收端与发送端虽然使用各自独立的时钟，但必须保持相同的传送速率。异步串行通信方式对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，但传送信息的速率较低，所需发送的时间相对要长一些。
图1 串行异步传输通信格式
例如，要求对ASCII码（7位）字符C（ASCII码为43H）加上奇校验位后进行传送，其异步串行通信的数据传送格式为0110000101。其中，最前面“0”为起始位；中间数据位“1100001”为字符C的ASCII编码43H（在发送时，数据的低位在前、高位在后）；倒数第二位“0”为校验位；最后的“1”为停止位。注意，每帧信息的最高位和最低位由系统自动生成。
51系列单片机异步串行通信的波特率一般为50～19200 bps。如果每秒传送120个字符，每一个字符的格式为1个起始位、7个 ASCII 码数据位、1个奇偶校验位、1个停止位，共10位组成，这时传送速率为
10位/字符×120字符/秒=1200 bps=1200波特
可见，三防加固平板异步串行通信在传送每个字符时至少要传送20％的附加控制信息（开始和停止位），因而传送效率较低。
2．三防加固平板同步串行通信方式
在三防加固平板异步串行通信方式中，每传送一个字符都要用到起始位和停止位作为其传送开始和传送结束的标志，为了提高传送速率，可采用同步字符的方式作为数据传送开始的统一标志。
三防加固平板同步串行通信是以数据块为单位传输数据的，其结构为：同步字符（SYN）、数据块、校验码，其格式如图6-2所示。在数据块被传送前，需加入1个或2个同步字符（SYN），作为传输数据信息开始的标志；中间部分是需要被传送的数据块（或者称为数据包）；最后部分为1个或2个校验字符码。接收端接收到数据后，采用校验字符码对接收到的数据进行校验，以判断传输是否正确。在同步协议中，一般采用循环冗余码（即CRC码）方式进行错误检测，具有较高的查错和纠错能力。
图2 串行同步通信格式
三防加固平板同步串行通信方式在发送端和接收端之间一般采用公共的同步时钟，以确保双方在工作时保持同步。在实际操作时，可在传输线中增加一根时钟信号线，用同一时钟发生器驱动收、发设备。但是当信息传输距离太远时，也可以将时钟信息包含在信息块中，然后通过调制解调器从数据流中提取同步信号，采用锁相环技术得到与发送时钟频率相同的接收时钟频率；也可以在接收端和发送端分别采用单独的时钟信号方式，但这种方式则要求双方时钟严格保持同步。
在同步串行通信的数据块内，数据与数据之间不需要插入同步字符、没有间隙，因而传输效率较高。但要求有准确的时钟，用来实现接收与发送双方的严格同步，对硬件要求较高。同步串行通信方式适合传送成批数据，一般用于高速通信方式。在现代电子系统中，典型的同步串行通信方式有USB、I2C和SPI等
