三种通信方式——单工、半双工和双工通信

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1. 简介

1.1 单工通信（simplex）

1.2 半双工通信（half-duplex）

1.3 全双工（full-duplex）

• 总结

2. 详细

提到全双工，就不能不提与之密切对应的另一个概念，那就是“半双工（Half Duplex）”，所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简单例子，一条窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当目前有两量车对开，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是基于半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐退出历史舞台。

• 半双工解析
  　　半双工传输是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收数据的传输方式。例如，局域网中的半双工数据传输方式是指：一个工作站发送数据，然后立即在同一信道上接收来自相同方向上的数据。另一方面，全双工传输（Full Duplex Transmission）指同时发生在两个方向上的一种数据传输方式。
  　　例如：无线电话机就是一种半双工设备，在同一时间内只允许一方讲话。相反，电话机则是一种全双工设备，其通话双方可以同时进行对话。当某局域网中的两台计算机在实现通信时，同一时刻只能在同一方向上传送数据，这是因为大多数局域网中使用的基带网络都只支持单个信号。换句话说，基带网络采用的是半双工工作模式。
  　　只要有合适的设备支持，在某些特定类型的局域网中实现全双工通信是完全可能的。关键是首先解决每个方向上的通信流量信道问题。该问题能否解决主要取决于所使用的网络媒体。如：同轴电缆是由中心导体、绝缘材料层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成，所以其不具备在两个方向上同时运行通信流量的物理方式，除非每次连接时另安装两根电缆这样也可支持运行。另一方面，双绞线电缆由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，所以在理论上，使用双绞线电缆作为媒体的网络能实现全双工模式，当前有些制造商正在努力在以太网设备上实现此过程。从本质上看，全双工以太网在现有网络基础上双倍提高了通信吞吐量。
  
  
  
• 全双工和半双工区别
  　　全双工（Full Duplex）是指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的网卡一般都支持全双工。
  　　半双工（Half Duplex），所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简单例子，一条窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当目前有两量车对开，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是基于半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐退出历史舞台。
  　　1、半双工传输模式采用载波侦听多路访问/冲突检测。传统的共享型LAN以半双工模式运行，线路上容易发生传输冲突。与集线器相连的节点（即多个节点共享一条到交换机端口的连接）必须以半双工模式运行。因为这种节点必须能够冲突检测。类似于单车道桥梁。
  　　2、全双工传输模式可以用于点到点以太网连接和快速以太网连接，同时不会发生冲突，因为他们使用双绞线中两条不同线路。类似于双车道桥梁。
  　　3、一般在网卡的高级属性里可以修改网卡的双工类型，默认是自动协商。交换机上有Duplex灯，如果亮表示工作在全双工方式。目前绝大多数的交换机均能自动识别与支持双工方式，无需手工设置。
  　　全双工资料
  　　全双工即Full duplex Communication，是指在通信的任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有利。这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器，同时，需要2根数据线传送数据信号。（可能还需要控制线和状态线，以及地线）。
  　　比如，计算机主机用串行接口连接显示终端，而显示终端带有键盘。这样，一方面键盘上输入的字符送到主机内存；另一方面，主机内存的信息可以送到屏幕显示。通常，往键盘上打入1个字符以后，先不显示，计算机主机收到字符后，立即回送到终端，然后终端再把这个字符显示出来。这样，前一个字符的回送过程和后一个字符的输入过程是同时进行的，即工作于全双工方式。
  　　电话线也是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 双向半双工无线通信
  　　双向半双工无线通信 IC TH7122
  　　射频通信技术TH7122的组成结构
  　　TH7122是可编程无线收发芯片。它可应用于低功耗多通道或单通道半双工数据传输系统，可工作在ISM频段(300~930MHz)。在可编程用户模式下，通过使用一个外部压控振荡变容二极管使它的最低工作频率可低至27MHz。
  　　TH71221 的内部结构包括：可变增益的低噪声放大器(LNA)、混频器、中频放大器、FSK解调器、运算放大器(OA1，OA¬2)、ASK解调器、控制逻辑串行接口(SCI)、功率放大器(PA)、锁相环合成器等。它的主要模块是一个可编程的锁相环合成器，在发射模式下产生载波频率，可以采用 FSK/ASK两种调制方式。在接收模式下产生本地振荡信号，采用超外差接收方式。
  　　在接收模式下，TH7122可看成是一个传统的超外差接收器。射频输入信号经低噪声放大器放大后翻转进入混频器，通过混频器混频产生中频(IF)信号。在中频处理阶段，该信号在送入解调器之前被放大和滤波。RSSI信号经过混频后置于 RSSI引脚上，解调后，TH7122从引脚OUT-DTA输出解调信号。
  　　在发送模式下，压控振荡器(VCO)输出的信号直接送入功率放大器。压控振荡器的频率此时就是载波频率。
  　　主要性能
  　　TH7122 的主要工作参数可由一个串行接口编程设定，使用非常方便并且具有灵活性。该芯片的接收灵敏度可达-105dBm(FSK)/-107dBm(ASK)，可编程输出功率为-20dBm_{+10dBm，在直接压控振荡调制模式下，最大数据数率可达115Kbps。FSK模式下，它的最大频偏为+/-2.5}+ /-80KHz。
  　　TH7122有两种不同的使用模式：单机用户模式(SUM)和可编程用户模式(PUM)。在单机用户模式下，它可以配置成以下 4个固定频点之一：433.92MHz、868.3MHz、315MHz和915MHz。在可编程用户模式下，它可工作在最低27MHz~930MHz的频率范围内，可通过SCI进行编程。
  　　TH7122可以工作在4种不同的状态下：待机状态、发送状态、接收状态和空闲状态。空闲状态时仅振荡器和锁相环在工作，它的待机电流仅为50nA。它具有低电压(2.2V-5.5V)，非常适合低功耗设计要求。该芯片所需的外围元件非常少，所以它可以很方便地与一个微控制器加上少数外围元件构成一个完整的RF收发系统。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

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