简述同层协议和接口协议之间的联系与区别

在现场数据采集和数据传输中大量采用接口方式，监控系统涉及较多的是串行通信接口和网络接口。

一、串行通信协议

计算机与外设或计算机之间的通信通常有两种方式：并行通信和串行通信。

并行通信指数据的各位同时传送。并行方式传输数据速度快，但占用的通信线多，传输数据的可靠性随距离的增加而下降，只适用于近距离的数据传送。

串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传送。发送过程中，每发送完一个数据，再发送第二个，依此类推。接受数据时，每次从单根数据线上一位一位地依次接受，再把它们拼成一个完整的数据。在远距离数据通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信线少、成本低等优点。

1、串行通信的基本概念

(1)同步和异步通信方式

串行通信有两种最基本的通信方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。同步串行通信方式是指在相同的数据传送速率下，发送端和接受端的通信频率保持严格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接受器的成本较高。异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需要严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏差在10％以内，就能保证正确实现通信。

异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态（又称MARK状态）。当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位，也称SPACE状态。起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在5、6、7或8位之间选择。数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。最后传送的是停止位，一般选择1位、1.5位或2位。

(2)数据传送方式

①单工方式。单工方式采用一根数据传输线，只允许数据按照固定的方向传送。图8(a)中A只能作为发送器，B只能作为接收器，数据只能从A传送到B，不能从B传送到A。

②半双工方式。半双工方式采用一根数据传输线，允许数据分时地在两个方向传送，但不能同时双向传送。图8(b)中在某一时刻，A为发送器，B为接收器，数据从A传送到B；而在另一个时刻，A可以作为接收器，B作为发送器，数据从B传送到A。

③全双工方式。全双工方式采用两根数据传输线，允许数据同时进行双向传送。图8(c)中A和B具有独立的发送器和接收器，在同一时刻，既允许A向B发送数据，又允许B向A发送数据。

(3)波特率

波特率是指每秒内传送二进制数据的位数，以b/s和bps（位/秒）为单位。它是衡量串行数据传送速度快慢的重要指标和参数。计算机通信中常用的波特率是：110，300，600，1200，2400，4800，9600，19200bps。

(4)串行通信的检错和纠错

在串行通信过程中存在不同程度的噪声干扰，这些干扰有时会导致在传输过程中出现差错。因此在串行通信中对数据进行校验是非常重要的，也是衡量通信系统质量的重要指标。检错，就是如何发现数据传输过程中出现的错误，而纠错就是在发现错误后，如何采取措施纠正错误。

①误码率

误码率是指数据经传输后发生错误的位数与总传输位数之比。在计算机通信中，一般要求误码率达到10-6数量级。误码率与通信过程中的线路质量、干扰、波特率等因素有关。

②奇偶校验

奇偶校验是常用的一种检错方式。奇偶校验就是在发送数据位最后一位添加一位奇偶校验位（0或1），以保证数据位和奇偶校验位中1的总和为奇数或偶数。若采用偶校验，则应保证1的总数为偶数；若采用奇校验，则应保证1的总和为奇数。在接受数据时，CPU应检测数据位和奇偶校验位中1的总数是否符合奇偶校验规则，如果出现误码，则应转去执行相应的错误处理服务程序，进行后续纠错。

③纠错

在基本通信规程中一般采用奇偶校验或方阵码检错，以重发方式进行纠错。在高级通信中一般采用循环冗余码（CRC）检错，以自动纠错方式来纠错。一般说来，附加的冗余位越多，检测、纠错能力就越强，但通信效率也就越低。

SCI 和 UART是什么关系？接口和协议的差别？ UART包括什么？

端口在计算机编程上也就是"Socket接口"。

一、端口简述

随着计算机网络技术的发展，原来物理上的接口（如键盘、鼠标、网卡、显示卡等输入/输出接口）已不能满足网络通信的要求，TCP/IP协议作为网络通信的标准协议就解决了这个通信难题。TCP/IP协议集成到操作系统的内核中，这就相当于在操作系统中引入了一种新的输入/输出接口技术，因为在TCP/IP协议中引入了一种称之为"Socket（套接字）"应用程序接口。有了这样一种接口技术，一台计算机就可以通过软件的方式与任何一台具有Socket接口的计算机进行通信。

二、端口的分类根据其参考对象不同有不同划分方法，如果从端口的性质来分，通常可以分为以下三类：

1、公认端口（Well Known Ports）：这类端口也常称之为"常用端口"。这类端口的端口号从0到1024，它们紧密绑定于一些特定的服务。通常这些端口的通信明确表明了某种服务的协议，这种端口是不可再重新定义它的作用对象。例如：80端口实际上总是HTTP通信所使用的，而23号端口则是Telnet服务专用的。这些端口通常不会被像木马这样的黑客程序利用。为了使大家对这些常用端口多一些认识，在本章后面将详细把这些端口所对应的服务进行列表，供各位理解和参考。

2、注册端口（Registered Ports）：端口号从1024到49151。它们松散地绑定于一些服务。也是说有许多服务绑定于这些端口，这些端口同样用于许多其他目的。这些端口多数没有明确的定义服务对象，不同程序可根据实际需要自己定义，如后面要介绍的远程控制软件和木马程序中都会有这些端口的定义的。记住这些常见的程序端口在木马程序的防护和查杀上是非常有必要的。常见木马所使用的端口在后面将有详细的列表。

3、动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）：端口号从49152到65535。理论上，不应把常用服务分配在这些端口上。实际上，有些较为特殊的程序，特别是一些木马程序就非常喜欢用这些端口，因为这些端口常常不被引起注意，容易隐蔽。

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SCI（Serial Communication Interface)意为“串行通信接口”，是相对于并行通信的，是串行通信技术的一种总称，最早由Motolora公司提出的。UART（Universal Asynchronous Receiver & Transmitter)即通用异步收发器，是串行通信的一种协议，它规定串行通信的波特率、起始/停止位、数据位、校验位等格式，以及各种异步握手信号。RS232是串行通信的一种物理接口电气标准，规定传输介质（电缆）、收发电平等。其实，RS232、RS422、RS485等都是SCI，其中两线制（仅RXD和TXD）的Rsci包括uart.TTL型的uart. 高电平最高5v, 低电平最低0v. 传输距离比较近.RS232传递的uart. 高电平最高25v,低电平最低-25v, 传输距离中等.RS485传递的uart. 高电平最高12v,低电平最低-7v, 传输距离最远.

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