单工.双工.半双工PPT
在通信和网络中，数据传输的两种主要模式是单工和双工。另外，还有一种模式叫做半双工。以下是这三种通信模式的详细介绍：单工（Simplex）单工通信是一种只允...
在通信和网络中，数据传输的两种主要模式是单工和双工。另外，还有一种模式叫做半双工。以下是这三种通信模式的详细介绍：单工（Simplex）单工通信是一种只允许数据在一个方向上传输的通信方式。就像一条单行道，只能有一个方向的车通行。数据的传输只能是从A到B，不能从B到A。这种情况下，数据传输是单向的。例如，广播就是一种单工通信方式，发送者向所有接收者发送信息，但接收者不能向发送者反馈信息。在计算机网络中，使用最广泛的是双向通信，也就是双工通信。双工（Duplex）双工通信允许数据在两个方向上同时传输。就像双向车道，车辆可以双向通行。数据的传输可以从A到B，也可以从B到A。这种情况下，数据传输是双向的。例如，我们的电话就是一种双工通信方式，通话的双方都可以同时说话和听对方的话。双工通信对硬件和软件的要求最高，需要两台完全独立的设备，一台用于发送，另一台用于接收。同时，需要对这两台设备进行独立的控制，才能实现数据的双向传输。半双工（Half-Duplex）半双工通信是一种通信方式，它允许数据在两个方向上传输，但是在任一时刻，只允许一个方向上的数据传输。就像一条具有开关的双向车道，当开关在一边时，车辆可以从一个方向通行到另一个方向；当开关在另一个方向时，车辆可以从另一个方向通行到这个方向。这种情况下，数据传输是双向的，但是在任一时刻，只能有一个方向上的数据传输。在计算机网络中，比如使用最广泛的以太网，就是一种半双工通信方式。网络中的每个节点都可以发送和接收数据，但是在任一时刻，只能有一个方向上的数据传输。这是因为网络中的每条线只能传输一个数据流。如果两个节点同时发送数据，会发生冲突，导致数据传输失败。所以，需要一种协议来控制数据的发送和接收，这就是CSMA/CD协议（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。CSMA/CD协议的工作原理是这样的：当一个节点要发送数据时，先监听一下线路上是否有数据在传输。如果有数据在传输，就不能发送数据，避免冲突。如果没有数据在传输，就可以发送数据。同时，当两个或更多的节点同时发送数据时，通过冲突检测机制（CD），可以使它们感知到冲突的存在，并停止发送数据，等待一段时间后重新发送。这就是CSMA/CD协议的基本工作原理。同时还有一种全双工以太网，这是一种通过物理层芯片实现同时收发数据的双工方式,但成本较高,一般应用在较高速的网络中(100M级别以上)。总结单工、双工和半双工这三种通信模式各有其特点和应用场景。单工主要用于广播式的通信方式；双工通信可以同时进行两个方向上的数据传输，但需要两台完全独立的设备；半双工通信可以在两个方向上传输数据，但在任一时刻只能有一个方向上的数据传输。
