同步通信和异步通信的特点及异同

1、5. 1. 3同步通信和异步通信同步通信和异步通信串行通信 可以分为两种 类型，一种叫同 步通信，另一种叫异步通信。同步通信 方式，是把许多 字符组成一个 信息组，这样， 字符可以一个 接一个地传输， 但是，在每组信发迸育同歩时丰中数据信号同歩时钟数据信号推收:图5.2 同步通信示意图息（通常称为信 息帧）的开始要 加上同步字符， 在没有信息要 传输时，要填上 空字符，因为同 步传输不允许有 间 隙 。同 步 方 式 下 ，发 送 方 除 了 发 送 数 据 ，还 要传输同步时 钟 信 号 ，信 息 传 输的双方用同 一个时钟信号 确定传输过程 中 每 1 位 的 位 置 。 见 右 图 5.

2、 2 所示。在 异 步 通 信 方 式 中 ， 两 个 数 据 字 符 之 间 的 传 输 间 隔 是 任 意 的 ，所 以，每个数据字符的前后都要用一些数位来作为分隔位。从 图 5. 2 中 可 以 看 到 ， 按 标 准 的 异 步 通 信 数 据 格 式 （ 叫 做 异 步 通 信 帧 格 式 ） ，1 个 字 符 在 传 输 时 ， 除 了 传 输 实 际 数 据 字 符 信 息 外 ， 还 要 传 输 几 个 外 加 数 位 。 具 体 说 ， 在 1 个 字 符 开 始 传 输 前 ， 输 出 线 必 须 在 逻 辑 上 处 于 “1”状 态 ， 这 称 为 标 识 态 。 传 输

3、 一 开 始 ， 输 出 线 由 标 识态变为0 ”状态，从而作为起始位。起始位后面为58个信息位， 信 息位由低往高 排 列 ， 即先传 字 符 的 低 位 ， 后传 字 符 的 高 位 。 信 息位 后面为校验位 ，校 验 位可 以 按 奇 校 验 设 置 ，也 可 以 按 偶 校 验 设 置 ，或 不设校验位。 最 后 是 逻辑的 “1”作 为 停 止 位 ，停 止 位 可 为 1 位 、 1.5位 或者2位。如 果 传 输 完1个 字 符 以 后 ， 立 即传 输 下 一 个 字 符 ， 那么，后一个字符的起始位便紧挨着前一个字符的停止位了，否则， 输出线又会进入标识态。在异步通信方式

4、中，发送和接收的双方必 须约定相同的帧格式，否则会造成传输错误。在异步通信方式中， 发送方只发送数据帧，不传输时钟，发送和接收双方必须约定相同 的传输率。当然双方实际工作速率不可能绝对相等，但是只要误差 不超过一定的限度，就不会造成传输出错。图5. 3是异步通信时的标 准数据格式。1/01tr J v 丿 u发送育1接收育起始位位飯据位可选的奇停止位偶较验位 12位图5. 3异步通信示意图比较起来，在传输率相同时，同步通信方式下的信息有效率要比 异步方式下的高，因为同步方式下的非数据信息比例比较小。二、传输率所谓传输率就是指每秒传输多少位，传输率也常叫波特率。在计算机中，每秒传输多少位和波特率

5、的含义是完全一致的，但是，在最初的定义上，每秒传输多少位和波特率是不同的，前者是指每秒 钟传输的数位是多少，而波特率是指每秒钟传输的离散信号的数目。所谓离散信号，就是指不均匀的、不连续的也不相关的信号。在计 算 机 里 ，只 允 许 高 电 平 和 低 电 平 两 种 离 散 信 号 ，它 们 分 别 表 示 l 和 0， 于 是 ， 造 成 了 波 特 率 与 每 秒 传 输 数 位 这 两 者 的 吻 合 。 但 在 其 他 一 些 场 合 ， 就 未 必 如 此 。比 如 ，采 用 脉 冲 调 制 时 ，可 以 允 许 取 4 种 相 位 ， 而每种相位代表2个数位，这种情况下，按每秒传

6、输多少位(bps)计 算 的 传 输 率 便 是 波 特 率 的 两 倍 。国 际 上 规 定 了 一 个 标 准 波 特 率 系 列 ，标 准 波 特 率 也 是 最 常 用 的 波 特 率 ， 标 准 波 特 率 系 列 为 110、300、600、1200、1800、2400、4800、 9600、 19200. 。大多数接口的波特率可以通过编程来指定。作 为 例 子 ， 我 们 可 以 考 虑 这 样 一 个 异 步 传 输 过 程 ：设 每 个 字 符 对 应 1 个 起 始 位 、 7 个 数 据 位 、 1 个 奇 偶 校 验 位 和 1 个 停 止 位 ， 如 果 波特率为1

7、200,那么，每秒钟能传输的最大字符数为1 200 / 1 0 = 1 20 个。作 为 比 较 , 我 们 再 来 看 一 个 同 步 传 输 的 例 子 。 假 如 也 用 1200 的波 特 率 工 作 , 每 个 字 符 为 7 位 , 用 4 个 同 步 字 符 作 为 信 息 帧 头 部 ,但不用奇/偶校验，那么，传输1 00个字符所用的时间为7 X ( 100 + 4 ) / 12 00 = 0. 6 067 ,这就是说，每秒钟能传输的字符数可达到1 00 / 0. 6067 = 165 个。三 、 异 步 通 信 的 差 错 类 型异 步 通 信 过 程 中 , 可 能 发 生

8、 通 信 错 , 一 般 有 3 种 错 误 ：1、 帧 格 式 错 ： 在 应 该 接 收 到 停 止 位 的 时 候 , 接 收 到 逻 辑 的 “0”, 便产生帧格式错误。2 、 奇 偶 错 ： 接 收 到 的 奇 偶 校 验 位 错 。3 、 覆 盖 错 ： 通 信 接 口 接 收 到 数 据 并 存 放 到 数 据 输 入 寄 存 器 中 ， 但 是 CP U 没 有 及 时 来 取 ，后 面 新 接 收 的 数 据 覆 盖 了 前 面 收 到 的 数 据 ， 叫做覆盖错。发生帧格式错和奇偶错的原因可能为下面几种： 发送和接收双方采用了不同的传输率，或虽然双方约定了相 同 的 传 输 率 ， 但传 输 率 不