同步串行通信和異步串行通信

　　同步通信
　　所謂同步通信是指在約定的通信速率下，發(fā)送端和接收端的時鐘信號頻率和相信始終保持一致（同步），這就保證了通信雙方在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時具有完全一致的定時關(guān)系。
　　同步通信把許多字符組成一個信息組，或稱為信息幀，每幀的開始用同步字符來指示。由于發(fā)送和接收的雙方采用同一時鐘，所以在傳送數(shù)據(jù)的同時還要傳送時鐘信號，以便接收方可以用時鐘信號來確定每個信息位。
　　同步通信要求在傳輸線路上始終保持連續(xù)的字符位流，若計算機(jī)沒有數(shù)據(jù)傳輸，則線路上要用專用的“空閑”字符或同步字符填充。
　　同步通信傳送信息的位數(shù)幾乎不受限制，通常一次通信傳的數(shù)據(jù)有幾十到幾千個字節(jié)，通信效率較高。但它要求在通信中保持精確的同步時鐘，所以其發(fā)送器和接收器比較復(fù)雜，成本也較高，一般用于傳送速率要求較高的場合。
　　用于同步通信的數(shù)據(jù)格式有許多種，
(a)單同步格式，會送一幀數(shù)據(jù)僅使用一個同步字符。當(dāng)接收端收到并識別出一個完整同步字符后，就連續(xù)接收數(shù)據(jù)。一幀數(shù)據(jù)結(jié)束，進(jìn)行CRC校驗。
　　同步字符 數(shù)據(jù) CRC1 CRC2
(b)雙同步字格式，這時利用兩個同步字符進(jìn)行同步。
　　同步字符1 同步字符2 數(shù)據(jù) CRC1 CRC2
(c)同步數(shù)據(jù)鏈路控制(SDC)規(guī)程所規(guī)定的數(shù)據(jù)格式。
　　標(biāo)志符01111110 地址符8位 數(shù)據(jù) CRC1 CRC2 標(biāo)志符01111110
(d)則是一種外同步方式所采用的數(shù)據(jù)格式。對這種方式，在發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)中不包含同步字符。同步信號SYNC通過專門的控制線加到串行的接口上。當(dāng)SYNC一到達(dá)，表明數(shù)據(jù)部分開始，接口就連續(xù)接收數(shù)據(jù)和CRC校驗碼。
　　數(shù)據(jù)場 CRC1 CRC2
(e)高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)規(guī)程所規(guī)定的數(shù)據(jù)格式。它們均用于同步通信。這兩種規(guī)程的細(xì)節(jié)本書不做詳細(xì)說明。
　　標(biāo)志符01111110 地址符8位 控制符8位 數(shù)據(jù) CRC1 CRC2 標(biāo)志符01111110
　　CRC(cyclic redundancy checks)的意思是循環(huán)冗余校驗碼。它用于檢驗在傳輸過程中是否出現(xiàn)錯誤，是保證傳輸可靠性的重要手段之一。

　　異步通信
　　異步通信是指通信中兩個字符之間的時間間隔是不固定的，而在一個字符內(nèi)各位的時間間隔是固定的。
　　異步通信規(guī)定字符由起始位(start bit)、數(shù)據(jù)位(data bit)、奇偶校驗位(parity)和停止位(stop bit)組成。起始位表示一個字符的開始，接收方可用起始位使自己的接收時鐘與數(shù)據(jù)同步。停止位則表示一個字符的結(jié)束。這種用起始位開始，停止位結(jié)束所構(gòu)成的一串信息稱為幀(frame)（注意：異步通信中的“幀”與同步通信中“幀”是不同的，異步通信中的“幀”只包含一個字符，而同步通信中“幀”可包含幾十個到上千個字符）。在傳送一個字符時，由一位低電平的起始位開始，接著傳送數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位的位數(shù)為5~8。在傳輸時，按低位在前，高位在后的順序傳送。奇偶校驗位用于檢驗數(shù)據(jù)傳送的正確性，也可以沒有，可由程序來指定。最后傳送的是高電平的停止位，停止位可以是1位、1.5位或2位。停止位結(jié)束到下一個字符的起始位之間的空閑位要由高電平2來填充（只要不發(fā)送下一個字符，線路上就始終為空閑位）。
　　異步通信中典型的幀格式是：1位起始位，7位（或8位）數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗位，2位停止位。
　　起始位 數(shù)據(jù)位（低位…高位） 奇偶校驗位 停止位 空閑位 起始位
　　從以上敘述可以看出，在異步通信中，每接收一個字符，接收方都要重新與發(fā)送主同步一次，所以接收端的同步時鐘信號并不需要嚴(yán)格地與發(fā)送方同步，只要它們在一個字符的傳輸時間范圍內(nèi)能保持同步即可，這意味著南時鐘信號漂移的要求要比同步信號低得多，硬件成本也要低的多，但是異步傳送一個字符，要增加大約20％的附加信息位，所以傳送效率比較低。異步通信方式簡單可靠，也容易實現(xiàn)，故廣泛地應(yīng)用于各種微型機(jī)系統(tǒng)中。