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  • 同步通信与异步通信

    2019-03-07 00:11:48
    同步通信与异步通信区别: 同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一...

    同步通信与异步通信区别:

    1. 同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。

    2. 同步通信效率高,异步通信效率较低。

    3. 同步通信较复杂,双方时钟的允许误差较小;异步通信简单,双方时钟可允许一定误差。

    4. 同步通信可用于点对多点,异步通信只适用于点对点。

     

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    拓展资料

    同步通信:指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率和相信始终保持一致(同步),这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。

    用于同步通信的数据格式:

    1. 单同步格式,会送一帧数据仅使用一个同步字符。当接收端收到并识别出一个完整同步字符后,就连续接收数据。一帧数据结束,进行CRC校验。

      同步字符 数据 CRC1 CRC2;

    2. 双同步字格式,这时利用两个同步字符进行同步。

      同步字符1 同步字符2 数据 CRC1 CRC2;

    3. 同步数据链路控制(SDC)规程所规定的数据格式。

      标志符01111110 地址符8位 数据 CRC1 CRC2 标志符01111110;

    4. 则是一种外同步方式所采用的数据格式。对这种方式,在发送的一帧数据中不包含同步字符。同步信号SYNC通过专门的控制线加到串行的接口上。当SYNC一到达,表明数据部分开始,接口就连续接收数据和CRC校验码。

      数据场 CRC1 CRC2;

    5. 高级数据链路控制(HDLC)规程所规定的数据格式。它们均用于同步通信。

      标志符01111110 地址符8位 控制符8位 数据 CRC1 CRC2 标志符01111110

      CRC(cyclic redundancy checks)的意思是循环冗余校验码。它用于检验在传输过程中是否出现错误,是保证传输可靠性的重要手段之一。

    异步通信:异步通信是指通信中两个字符(8位)之间的时间间隔是不固定的,而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。

    在异步通信中,每接收一个字符,接收方都要重新与发送主同步一次,所以接收端的同步时钟信号并不需要严格地与发送方同步,只要它们在一个字符的传输时间范围内能保持同步即可,这意味着南时钟信号漂移的要求要比同步信号低得多,硬件成本也要低的多,但是异步传送一个字符,要增加大约20%的附加信息位,所以传送效率比较低。异步通信方式简单可靠,也容易实现,故广泛地应用于各种微型机系统中。

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  • 浅析同步通信与异步通信

    千次阅读 2020-07-04 11:53:57
    同步通信: 发送端在发送串行数据的同时,提供一个时钟信号,并按照一定的约定(例如:在时钟信号的上升沿的时候,将数据发送出去)发送数据,接收端根据发送端提供的时钟信号,以及大家的约定,接收数据。...

    前言:

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    在这里插入图片描述


    1. 概述

    1.1 同步通信原理

    同步通信: 发送端在发送串行数据的同时,提供一个时钟信号,并按照一定的约定(例如:在时钟信号的上升沿的时候,将数据发送出去)发送数据,接收端根据发送端提供的时钟信号,以及大家的约定,接收数据。如:I2C、SPI等有时钟信号的协议,都属于这种通信方式。
    IIC:
    在这里插入图片描述
    SPI:
    在这里插入图片描述
    同步通信中双方使用频率一致的时钟,它的数据分组比异步则大得多,称为一个数据帧。通过独特的 bit 串作为启停标识。发送方要以固定的节奏去发送数据,而接收方要时刻做好接收数据的准备,识别到前导码(同步字节:1-2个字节)后马上要开始接收数据了。同步这种方式中因为分组很大,很长一段数据才会有额外的辅助位负载,所以效率更高,更加适合对速度要求高的传输,当然这种通信对时序的要求也更高。

    1.2 异步通信原理

    异步通信: 接收方并不知道数据什么时候会到达,收发双方可以有各自自己的时钟。发送方发送的时间间隔可以不均,接收方是在数据的起始位和停止位的帮助下实现信息同步的。这种传输通常是很小的分组,比如:一个字符为一组,数据组配备起始位和结束位。所以这种传输方式的效率是比较低的,因为额外加入了很多的辅助位作为负载,常用在低速的传输中。

    串口通信:
    在这里插入图片描述在异步通信方式中,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。

    1.3 同步通信与异步通信区别:

    (1)同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。

    (2)同步通信效率高;异步通信效率较低。

    (3)同步通信较复杂,双方时钟的允许误差较小;异步通信简单,双方时钟可允许一定误差。

    (4)同步通信可用于点对多点;异步通信只适用于点对点。

    1.4 异步通信的差错类型

    异步通信过程中,可能发生的通信错误一般有3种:

    (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:

    (1)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,但传输率不可能绝对相等。在通信的速率比较高的情况下,如果双方的传输率误差达到一定的程度,也会造成通信出错。比如:主 MCU 与外设进行通信时,如果两边的频率偏差比较大,就可能造成误差的积累,最终导致传输过程中数据的错误。

    (2)通信双方采用了不相同的帧格式;

    (3) 干扰。

    1.5 异步串行方式的数据格式

    异步串行通信的数据一个字符一个字符地传输,每个字符一位一位地传输,并且传输一个字符时,总是以“起始位”开始,以“停止位”结束,字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位(低电平),字符本身由7位数据位组成,接着字符后面是一位校验位(检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位),最后是一位或一位半或二位停止位,停止位后面是不定长的空闲位,停止位和空闲位都规定为高电平。实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关,波特率越高,宽度越小,在进行传输之前,双方一定要使用同一个波特率设置。

    异步串行通信的数据每个字符(每帧信息)由 4 个部分组成:

    (1)1 位起始位,规定为低电0;

    (2)5~8 位数据位,即要传送的有效信息;

    (3)1 位奇偶校验位;

    (4)1~2 位停止位,规定为高电平 1。

    在这里插入图片描述

    1.6 通信传输速率=

    波特率:

    电子通信领域,波特率即调制速率,指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数,即单位时间内载波参数变化的次数。它是对信号传输速率的一种度量,通常以“波特每秒”(Bps)为单位。 波特率有时候会同比特率混淆,实际上后者是对信息传输速率(传信率)的度量。波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数(传符号率),通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。

    波特率与比特率:

    比特率: 在数字信道中,比特率是数字信号的传输速率,它用单位时间内传输的二进制代码的有效位 (bit) 数来表示,其单位为每秒比特数 bit/s(bps)、每秒千比特数 (Kbps) 或每秒兆比特数 (Mbps) 来表示。

    波特率: 指数据信号对载波的调制速率,它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示,其单位为波特(Baud)。 波特率与比特率的关系为:比特率 = 波特率 X 单个调制状态对应的二进制位数。

    显然,两相调制(单个调制状态对应 1 个二进制位)的比特率等于波特率;四相调制(单个调制状态对应 2 个二进制位)的比特率为波特率的两倍;八相调制(单个调制状态对应 3 个二进制位)的比特率为波特率的三倍;依次类推。


    参考:

    1.同步串行与异步串行通信

    2.串口通信技术浅析

    3.同步通信与异步通信区别

    4.通俗理解同步通信与异步通信

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  • 同步通信和异步通信的区别

    千次阅读 2018-11-21 08:20:10
    同步通信原理 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。 采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,这样,字符可以...

    同步通信原理

    同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。
    
    采用同步通信时,将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,在每组信息(通常称为帧)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。在同步传输过程中,一个字符可以对应5~8位。当然,对同一个传输过程,所有字符对应同样的数位,比如说n位。这样,传输时,按每n位划分为一个时间片,发送端在一个时间片中发送一个字符,接收端则在一个时间片中接收一个字符。
    
    同步传输时,一个信息帧中包含许多字符,每个信息帧用同步字符作为开始,一般将同步字符和空字符用同一个代码。在整个系统中,由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。接收端当然是应该能识别同步字符的,当检测到有一串数位和同步字符相匹配时,就认为开始一个信息帧,于是,把此后的数位作为实际传输信息来处理。
    

    异步通信原理

    异步通信是一种很常用的通信方式。异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然,接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大)。
    

    同步通信与异步通信区别:

    1.同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
    2.同步通信效率高;异步通信效率较低。
    3.同步通信较复杂,双方时钟的允许误差较小;异步通信简单,双方时钟可允许一定误差。
    4.同步通信可用于点对多点;异步通信只适用于点对点。

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  • 同步通信方式与异步通信方式

    千次阅读 多人点赞 2019-01-06 14:39:00
    同步通信方式  以一串字符为一个传送单位,字符间不加标识位,在一串字符开始用同步字符表示,硬件要求高,通信双方须严格同步。 同步通信格式:数据以“块”为单位,一个数据块包括同步字符、数据及校验字符...

    同步通信方式

           以一串字符为一个传送单位,字符间不加标识位,在一串字符开始用同步字符表示,硬件要求高,通信双方须严格同步。

    同步通信格式:数据以“块”为单位,一个数据块包括同步字符、数据及校验字符CRC。

    通信连线通常采用三线制:

    SDA(信号线)、SCL(时钟线)、GND(地线)

    优点是数据传输速率较高,常用作串行系统总线(内总线),如I2C、SPI、USB等;缺点是硬件上要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。

     

    异步通信方式

    以字符为传送单位,用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束字符,间隔不固定,只需字符传送时同步

    异步通信格式如下图

    (1)没有数据发送时,数据线保持"1"状态。

    (2)发送数据时,先发起始位“0”,其后是数据位,异步传送规定低位在前,高位在后

    (3)奇偶位紧跟在数据最高位之后,占用一位(也可省去)

    (4)数据发送完后,再发一位停止位“1”,表示一帧数据结束,同时为接收下一帧数据做准备。在下一帧的起始位“0”到来之前,都是默认的“1”

    通信协议:(1)发送、接收双方的通信速率必须一致。(2)通信双方的数据帧格式必须一致

    优点:不需要传送同步脉冲,可靠性高,所需设备简单适合远距离通信,常用作串行通信总线(外总线),如RS232、RS485等

    缺点:数据中包含有起始位和停止位以实现同步,从而降低了有效数据的传输速率。

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  • 同步通信和异步通信

    千次阅读 2019-05-30 16:48:06
    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(比如SPI),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,在每组信息(通常称为信息帧...
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  • 通俗理解同步通信与异步通信

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    网络上对同步传输与异步传输的文章一大把,各种图示解说也很多,但看完终归有点一头雾水,本文通俗的来说说这两种通信方式。
  • 串口--异步通信和同步通信深入理解

    万次阅读 2017-05-05 17:14:29
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    而按照串行数据的时钟控制方式,串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。  1、异步串行方式的特点  所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送基本上是...
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    同步通信与异步通信区别: 1.同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一...
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    而按照串行数据的时钟控制方式,串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。  1、异步串行方式的特点  所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送...
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