半雙工

目錄
·半雙工定義
·半雙工解析
·全雙工和半雙工區(qū)別
·雙向半雙工無線通信
·RS-485標(biāo)準(zhǔn)






   英文名稱：Half Duplex

半雙工定義
        半雙工(Half Duplex)數(shù)據(jù)傳輸指數(shù)據(jù)可以在一個信號載體的兩個方向上傳輸，但是不能同時傳輸。例如，在一個局域網(wǎng)上使用具有半雙工傳輸?shù)募夹g(shù)，一個工作站可以在線上發(fā)送數(shù)據(jù)，然后立即在線上接收數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)剛剛傳輸?shù)姆较�。像全雙工傳輸一樣，半雙工包含一個雙向線路(線路可以在兩個方向上傳遞數(shù)據(jù))。

　　數(shù)據(jù)通信中，數(shù)據(jù)在線路上的傳送方式可以分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種。

　　半雙工通信：半雙工通信是指數(shù)據(jù)可以沿兩個方向傳送，但同一時刻一個信道只允許單方向傳送，因此又被稱為雙向交替通信。若要改變傳輸方向，需由開關(guān)進(jìn)行切換。半雙工方式要求收發(fā)兩端都有發(fā)送裝置和接收裝置。由于這種方式要頻繁變換信道方向，故效率低，但可以節(jié)約傳輸線路。半雙工方式適用于終端與終端之間的會話式通信。

       半雙工即Half duplex Communication，是指在通信過程的任意時刻，信息既可由A傳到B，又能由B傳A，但只能由一個方向上的傳輸存在。采用半雙工方式時，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送器和接收器，通過收/發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)接到通信線上，進(jìn)行方向的切換，因此，會產(chǎn)生時間延遲。收/發(fā)開關(guān)實(shí)際上是由軟件控制的電子開關(guān)。

       當(dāng)計算機(jī)主機(jī)用串行接口連接顯示終端時，在半雙工方式中，輸入過程和輸出過程使用同一通路。有些計算機(jī)和顯示終端之間采用半雙工方式工作，這時，從鍵盤打入的字符在發(fā)送到主機(jī)的同時就被送到終端上顯示出來，而不是用回送的辦法，所以避免了接收過程和發(fā)送過程同時進(jìn)行的情況。


半雙工解析
　　半雙工傳輸是指接收與發(fā)送共用一個載波信道，但同一時刻只能發(fā)送或只能接收數(shù)據(jù)的傳輸方式。例如，局域網(wǎng)中的半雙工數(shù)據(jù)傳輸方式是指：一個工作站發(fā)送數(shù)據(jù)，然后立即在同一信道上接收來自相同方向上的數(shù)據(jù)。另一方面， 全雙工傳輸（Full Duplex Transmission）指同時發(fā)生在兩個方向上的一種數(shù)據(jù)傳輸方式。

　　例如：無線電話機(jī)就是一種半雙工設(shè)備，在同一時間內(nèi)只允許一方講話。相反，電話機(jī)則是一種全雙工設(shè)備，其通話雙方可以同時進(jìn)行對話。當(dāng)某局域網(wǎng)中的兩臺計算機(jī)在實(shí)現(xiàn)通信時，同一時刻只能在同一方向上傳送數(shù)據(jù)，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)局域網(wǎng)中使用的基帶網(wǎng)絡(luò)都只支持單個信號。換句話說，基帶網(wǎng)絡(luò)采用的是半雙工工作模式。

　　只要有合適的設(shè)備支持，在某些特定類型的局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)全雙工通信是完全可能的。關(guān)鍵是首先解決每個方向上的通信流量信道問題。該問題能否解決主要取決于所使用的網(wǎng)絡(luò)媒體。如：同軸電纜是由中心導(dǎo)體、絕緣材料層、網(wǎng)狀織物構(gòu)成的屏蔽層以及外部隔離材料層組成，所以其不具備在兩個方向上同時運(yùn)行通信流量的物理方式，除非每次連接時另安裝兩根電纜這樣也可支持運(yùn)行。另一方面，雙絞線電纜由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成，所以在理論上，使用雙絞線電纜作為媒體的網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)全雙工模式，當(dāng)前有些制造商正在努力在以太網(wǎng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)此過程。從本質(zhì)上看，全雙工以太網(wǎng)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上雙倍提高了通信吞吐量。

全雙工和半雙工區(qū)別
      全雙工（Full Duplex）是指在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時打電話一樣，說話的同時也能夠聽到對方的聲音。目前的網(wǎng)卡一般都支持全雙工。

       半雙工（Half Duplex），所謂半雙工就是指一個時間段內(nèi)只有一個動作發(fā)生，舉個簡單例子，一條窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當(dāng)目前有兩量車對開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機(jī)、以及早期集線器等設(shè)備都是基于半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，半雙工會逐漸退出歷史舞臺。

       1、半雙工傳輸模式采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測。傳統(tǒng)的共享型LAN以半雙工模式運(yùn)行，線路上容易發(fā)生傳輸沖突。與集線器相連的節(jié)點(diǎn)（即多個節(jié)點(diǎn)共享一條到交換機(jī)端口的連接）必須以半雙工模式運(yùn)行。因?yàn)檫@種節(jié)點(diǎn)必須能夠沖突檢測。類似于單車道橋梁。

       2、全雙工傳輸模式可以用于點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)連接和快速以太網(wǎng)連接，同時不會發(fā)生沖突，因?yàn)樗麄兪褂秒p絞線中兩條不同線路。類似于雙車道橋梁。

       3、一般在網(wǎng)卡的高級屬性里可以修改網(wǎng)卡的雙工類型，默認(rèn)是自動協(xié)商。交換機(jī)上有Duplex燈，如果亮表示工作在全雙工方式。目前絕大多數(shù)的交換機(jī)均能自動識別與支持雙工方式，無需手工設(shè)置。

全雙工資料
      全雙工即Full duplex Communication，是指在通信的任意時刻，線路上存在A到B和B到A的雙向信號傳輸。在全雙工方式下，通信系統(tǒng)的每一端都設(shè)置了發(fā)送器和接收器，因此，能控制數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳送。全雙工方式無需進(jìn)行方向的切換，因此，沒有切換操作所產(chǎn)生的時間延遲，這對那些不能有時間延誤的交互式應(yīng)用（例如遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制系統(tǒng)）十分有利。這種方式要求通訊雙方均有發(fā)送器和接收器，同時，需要2根數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)信號。（可能還需要控制線和狀態(tài)線，以及地線）。

     比如，計算機(jī)主機(jī)用串行接口連接顯示終端，而顯示終端帶有鍵盤。這樣，一方面鍵盤上輸入的字符送到主機(jī)內(nèi)存；另一方面，主機(jī)內(nèi)存的信息可以送到屏幕顯示。通常，往鍵盤上打入1個字符以后，先不顯示，計算機(jī)主機(jī)收到字符后，立即回送到終端，然后終端再把這個字符顯示出來。這樣，前一個字符的回送過程和后一個字符的輸入過程是同時進(jìn)行的，即工作于全雙工方式。

      電話線也是二線全雙工信道。 由于采用了回波抵消技術(shù)，雙向的傳輸信號不致混淆不清。雙工信道有時也將收、發(fā)信道分開，采用分離的線路或頻帶傳輸相反方向的信號，如回線傳輸。


雙向半雙工無線通信
雙向半雙工無線通信 IC TH7122
射頻通信技術(shù)TH7122的組成結(jié)構(gòu)

      TH7122是可編程無線收發(fā)芯片。它可應(yīng)用于低功耗多通道或單通道半雙工數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可工作在ISM頻段(300~930MHz)。在可編程用戶模式下，通過使用一個外部壓控振蕩變?nèi)荻�極管使它的最低工作頻率可低至27MHz。
      TH71221 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：可變增益的低噪聲放大器(LNA)、混頻器、中頻放大器、FSK解調(diào)器、運(yùn)算放大器(OA1，OA¬2)、ASK解調(diào)器、控制邏輯串行接口(SCI)、功率放大器(PA)、鎖相環(huán)合成器等。它的主要模塊是一個可編程的鎖相環(huán)合成器，在發(fā)射模式下產(chǎn)生載波頻率，可以采用FSK/ASK兩種調(diào)制方式。在接收模式下產(chǎn)生本地振蕩信號，采用超外差接收方式。

      在接收模式下，TH7122可看成是一個傳統(tǒng)的超外差接收器。射頻輸入信號經(jīng)低噪聲放大器放大后翻轉(zhuǎn)進(jìn)入混頻器，通過混頻器混頻產(chǎn)生中頻(IF)信號。在中頻處理階段，該信號在送入解調(diào)器之前被放大和濾波。RSSI信號經(jīng)過混頻后置于 RSSI引腳上，解調(diào)后，TH7122從引腳OUT-DTA輸出解調(diào)信號。

      在發(fā)送模式下，壓控振蕩器(VCO)輸出的信號直接送入功率放大器。壓控振蕩器的頻率此時就是載波頻率。

主要性能
      TH7122 的主要工作參數(shù)可由一個串行接口編程設(shè)定，使用非常方便并且具有靈活性。該芯片的接收靈敏度可達(dá)-105dBm(FSK)/-107dBm(ASK)，可編程輸出功率為-20dBm~+10dBm，在直接壓控振蕩調(diào)制模式下，最大數(shù)據(jù)數(shù)率可達(dá)115Kbps。FSK模式下，它的最大頻偏為+/-2.5~+ /-80KHz。

      TH7122有兩種不同的使用模式：單機(jī)用戶模式(SUM)和可編程用戶模式(PUM)。在單機(jī)用戶模式下，它可以配置成以下 4個固定頻點(diǎn)之一：433.92MHz、868.3MHz、315MHz和915MHz。在可編程用戶模式下，它可工作在最低27MHz~930MHz的頻率范圍內(nèi)，可通過SCI進(jìn)行編程。

      TH7122可以工作在4種不同的狀態(tài)下：待機(jī)狀態(tài)、發(fā)送狀態(tài)、接收狀態(tài)和空閑狀態(tài)。空閑狀態(tài)時僅振蕩器和鎖相環(huán)在工作，它的待機(jī)電流僅為50nA。它具有低電壓(2.2V-5.5V)，非常適合低功耗設(shè)計要求。該芯片所需的外圍元件非常少，所以它可以很方便地與一個微控制器加上少數(shù)外圍元件構(gòu)成一個完整的RF收發(fā)系統(tǒng)。


RS-485標(biāo)準(zhǔn)
      RS-485標(biāo)準(zhǔn)是半雙工通信協(xié)議， RS-485適用于收發(fā)雙方共享一對線進(jìn)行通信，也適用于多個點(diǎn)之間共享一對線路進(jìn)行總線方式聯(lián)網(wǎng)，但通信只能是半雙工的，線路如圖5-10所示。

      典型的RS232到RS422/485轉(zhuǎn)換芯片有：MAX481/483/485/487/488/489/490/491，SN75175/176/184等等，它們均只需單一+5v電源供電即可工作（芯片內(nèi)部采用電荷泵方式升壓）。   
   

• 通信詞典解釋