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一、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，是把许多同步时钟字符组成一个 I -:-太迁万数据信号接收信息组，这样，字符可以一个同步时钟接一个地传输，数据信号 01101但是，在每组信息（通常称为信图5.2同步通信示意图息帧）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

2、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

3、字符，那否则，么，后一个字符的起始位便紧挨着前一个字符的停止位了， 输出线又会进入标识态。在异步通信方式中，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。发送方*接收方I II 1/0 I 1寸二*苜甘起始位5&位敷据位可诜的奇停止位偶校验位 19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

4、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，按每秒传输多少位(bps)计 算的传输率便是波特率的两

5、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1200，那么，每秒钟能传输的最大字符数为1200 / 10 = 120 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100个字符所用的时间为7x ( 100 + 4 ) /1200 = 0.6067，这就是说，每秒钟能传输的字符数可达到100 / 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CPU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