精华内容
下载资源
问答
  • 同步传输和异步传输的区别及优缺点同步传输以数据块为单位进行数据传输,数据块与数据块之间的时间间隔是固定的,每个数据块带有时序信息,接收方可以用时序信息进行校验。异步传输一般以字符为单位,接收方通过字符...

    同步传输和异步传输的区别及优缺点

    同步传输以数据块为单位进行数据传输,数据块与数据块之间的时间间隔是固定的,每个数据块带有时序信息,接收方可以用时序信息进行校验。

    异步传输一般以字符为单位,接收方通过字符起始和停止码确定接收信息,不需要与发送方按照同一时序工作。

    同步传输是一种以数据块为传输单位的数据传输方式,该方式下数据块与数据块之间的时间间隔是固定的,必须严格地规定它们的时间关系。每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列,标记一个数据块的开始和结束,一般还要附加一个校验序列,以便对数据块进行差错控制。

    同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的,因此在一个串行的数据流中,各信号码元之间的相对位置都是固定的(即同步的)。

    在同步传输的模式下,数据的传送是以一个数据区块为单位,因此同步传输又称为区块传输。

    在传送数据时,需先送出2个同步字符,然后再送出整批的数据。

    同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地发送每个字符,每个字符都有自己的开始位和停止位,而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧,或简称为帧。

    数据帧的第一部分包含一组同步字符,它是一个独特的比特组合,类似于前面提到的起始位,用于通知接收方一个帧已经到达,但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,使收发双方进入同步。

    帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样,它也是一个独特的比特串,类似于前面提到的停止位,用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。

    同步传输对收发两端对时间的精确度要求高。 “同步通信”的通信双方必须先建立同步,即双方的时钟要调整到同一个频率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。但这时还有两种不同的同步方式。一种是使用全网同步,用一个非常精确的主时钟对全网所有结点上的时钟进行同步。另一种是使用准同步,各结点的时钟之间允许有微小的误差,然后采用其他措施实现同步传输。

    同步传输通常要比异步传输快速得多。接收方不必对每个字符进行开始和停止的操作。一旦检测到帧同步字符,它就在接下来的数据到达时接收它们。另外,同步传输的开销也比较少。例如,一个典型的帧可能有500字节(即4000比特)的数据,其中可能只包含100比特的开销。这时,增加的比特位使传输的比特总数增加2.5%,这与异步传输中25 %的增值要小得多。随着数据帧中实际数据比特位的增加,开销比特所占的百分比将相应地减少。但是,数据比特位越长,缓存数据所需要的缓冲区也越大,这就限制了一个帧的大小。另外,帧越大,它占据传输媒体的连续时间也越长。在极端的情况下,这将导致其他用户等得太久。

    综上,介绍了同步传输,同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的,因此在一个串行的数据流中,各信号码元之间的相对位置都是固定的(即同步的)。同步传输通常要比异步传输快速得多。

    异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。

    异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般是一位接一位串行传输的,例如在传送一串字符信息时,每个字符代码由7位二进制位组成。但在一串二进制位中,每个7位又从哪一个二进制位开始算起呢?异步传输时,在传送每个数据字符之前,先发送一个叫做开始位的二进制位。当接收端收到这一信号时,就知道相继送来7位二进制位是一个字符数据。在这以后,接着再给出1位或2位二进制位,称做结束位。接收端收到结束位后,表示一个数据字符传送结束。这样,在异步传输时,每个字符是分别同步的,即字符中的每个二进制位是同步的,但字符与字符之间的间隙长度是不固定的。

    异步传输一般以字符为单位,不论所采用的字符代码长度为多少位,在发送每一字符代码时,前面均加上一个“起”信号,其长度规定为1个码元,极性为“0”,即空号的极性;字符代码后面均加上一个“止”信号,其长度为1或者2个码元,极性皆为“1”,即与信号极性相同,加上起、止信号的作用就是为了能区分串行传输的“字符”,也就是实现了串行传输收、发双方码组或字符的同步。

    使用异步串口传送一个字符的信息时,对数据格式有如下约定:规定有空闲位、起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。

    其中各位的意义如下:

    起始位:先发出一个逻辑”0”信号,表示传输字符的开始。

    数据位:紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等,构成一个字符。通常采用ASCⅡ码。从最低位开始传送,靠时钟定位。

    奇偶校验位:资料位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验资料传送的正确性。

    停止位:它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。

    空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有资料传送。

    波特率:是衡量数据传送速率的指针。表示每秒钟传送的二进制位数。例如资料传送速率为120字符/秒,而每一个字符为10位,则其传送的波特率为10×120=1200位/秒=1200波特。

    注:异步通信是按字符传输的,接收设备在收到起始信号之后只要在一个字符的传输时间内能和发送设备保持同步就能正确接收。下一个字符起始位的到来又使同步重新校准(依靠检测起始位来实现发送与接收方的时钟自同步的)。

    异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCⅡ编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。

    异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大,但对于那些数据传输量很大的高速设备来说,25%的负载增值就相当严重了。因此,异步传输常用于低速设备。

    同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。

    异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样,字符与字符间的传输是异步的。

    区别点

    1,异步传输是面向字符的传输,而同步传输是面向比特的传输。

    2,异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧。

    3,异步传输通过字符起始和停止码抓住再同步的机会,而同步传输则是在数据中抽取同步信息。

    4,异步传输对时序的要求较低,同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。

    5,异步传输相对于同步传输效率较低。

    简单形容

    同步传输就是,数据没有被对方确认收到则调用传输的函数就不返回。

    接收时,如果对方没有发送数据,则你的线程就一直等待,直到有数据了才返回,可以继续执行其他指令

    异步传输就是,你调用一个函数发送数据,马上返回,你可以继续处理其他事,

    接收时,对方的有数据来,你会接收到一个消息,或者你的相关接收函数会被调用。

    形象形容

    异步传输: 你传输吧,我去做我的事了,传输完了告诉我一声

    同步传输: 你现在传输,我要亲眼看你传输完成,才去做别的事

    所有传输介质都易受干扰和由介质本身引进的问题的影响,如电阻和信号衰减。外来干扰可以由背景噪声、大气辐射、机器甚至故障设备引起。受干扰影响的比特数随传输速率的增力而增加,因为在干扰的时帧中涉及到更多的比特。要更正这些问题,需使用检错与纠错方法。

    在奇偶校验时,各组中1的数目必须总是相同(无论奇或偶),以表示一组比特正确无误地传输。逐个字符的检查叫做VRC (垂直冗余校验)。逐块检查叫做LRC(纵向冗余校验)。在传输开始之前,两个系统的奇偶校验方法必须达成一致。有偶校验(1的数目必须为偶数)、奇校验(1的数目必须为奇数)、空号奇偶校验(校验位始终为0)和传号奇偶校验(校验位始终为1)。

    异步通信指两个互不同步的设备通过计时机制或其他技术进行数据传输。异步通信中两个字符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。基本上,发送方可以随时传输数据,而接收方必须在信息到达时准备好接收。相反,同步传输是一个精确同步的位流,其中字符的起始是由计时机制来定位的。

    在大量使用异步与同步传输的大型机/终端环境中,异步传输用于传输来自用户周期性按键的终端的字符。接收系统知道等待下一次按键,即使这会花费较多的时间。相反,同步传输用作定期传输大量信息的大型系统之间的数据链路。协议为在公用电话系统上利用慢速链路而进行了优化,因此无关位将从传输中删除,并且时钟用于隔开字符。

    在异步通信中,字符作为比特串编码,由起始位(start bit)、数据位(data bit)、奇偶校验位(parity)和停止位(stop bit)组成。这种用起始位开始,停止位结束所构成的一串信息称为帧(frame)。校验比特有时用于检错和纠错。传输的“起始一停止”模式意味着对于每个新字符,传输都重新从头开始,而消除在上次传输过程中可能出现的任意计时差异。当差异确实出现时,检错和纠错机制能够请求重传。

    在传送一个字符时,由一位低电平的起始位开始,接着传送数据位,数据位的位数为5~8。在传输时,按低位在前,高位在后的顺序传送。奇偶校验位用于检验数据传送的正确性,也可以没有,可由程序来指定。最后传送的是高电平的停止位,停止位可以是1位、1.5位或2位。停止位结束到下一个字符的起始位之间的空闲位要由高电平2来填充(只要不发送下一个字符,线路上就始终为空闲位)。

    异步通信中典型的帧格式是:1位起始位,7位(或8位)数据位,1位奇偶校验位,2位停止位。

    在异步通信中,每接收一个字符,接收方都要重新与发送方同步一次,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,这意味着对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。

    综上,介绍了异步传输,异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般是一位接一位串行传输的,在传送每个数据字符之前,先发送一个叫做开始位的二进制位。当接收端收到这一信号时,就知道相继送来7位二进制位是一个字符数据。在这以后,接着再给出1位或2位二进制位,称做结束位。接收端收到结束位后,表示一个数据字符传送结束。这样,在异步传输时,每个字符是分别同步的,即字符中的每个二进制位是同步的,但字符与字符之间的间隙长度是不固定的。

    展开全文
  • 异步同步通信数据帧格式

    千次阅读 2020-07-10 13:52:52
    1. 异步通信的特点及信息帧格式: 以起止式异步协议为例,下图显示的是起止式一帧数据的格式: 图1 起止式异步通信的特点是: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...
    串口扫盲六:异步通信方式
    </div>
    

    串行通信可以分为两种类型:同步通信、异步通信.

    1. 异步通信的特点及信息帧格式:

    以起止式异步协议为例,下图显示的是起止式一帧数据的格式:

    图1

    起止式异步通信的特点是: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,逻辑值),字符本身由5-7位数据位组成,接着字符后面是一位校验位(也可以没有校验位),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(逻辑值1),这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿.

    从图中可看出,这种格式是靠起始位和停止位来实现字符的界定或同步的,故称为起止式协议.

    异步通信可以采用正逻辑或负逻辑,正负逻辑的表示如下表所示:

     

    逻辑0

    逻辑1

    正逻辑

    低电平

    高电平

    负逻辑

    高电平

    低电平

    异步通信的信息格式如下边的表所示:

    起始位

    逻辑0

    1位

    数据位

    逻辑0或1

    5位、6位、7位、8位

    校验位

    逻辑0或1

    1位或无

    停止位

    逻辑1

    1位,1.5位或2位

    空闲位

    逻辑1

    任意数量

    注:表中位数的本质含义是信号出现的时间,故可有分数位,如1.5.

    例:传送8位数据45H(0100,0101B),奇校验,1个停止位,则信号线上的波形象图2所示那样:异步通信的速率:若9600bps,每字符8位,1起始,1停止,无奇偶,则实际每字符传送10位,则960字符/秒.

    图2

    2. 异步通信的接收过程

    接收端以"接收时钟"和"波特率因子"决定一位的时间长度.下面以波特率因子等于16(接收时钟每16个时钟周期,使接收移位寄存器移位一次),正逻辑为例说明,如图3所示.

    图3

    1. 开始通信时,信号线为空闲(逻辑1),当检测到由1到0的跳变时,开始对"接收时钟"计数.
    2. 当计到8个时钟时,对输入信号进行检测,若仍为低电平,则确认这是"起始位"B,而不是干扰信号.
    3. 接收端检测到起始位后,隔16个接收时钟,对输入信号检测一次,把对应的值作为D0位数据.若为逻辑1, 作为数据位1;若为逻辑0,作为数据位0.
    4. 再隔16个接收时钟,对输入信号检测一次,把对应的值作为D1位数据.….,直到全部数据位都输入.
    5. 检测校验位P(如果有的话).
    6. 接收到规定的数据位个数和校验位后,通信接口电路希望收到停止位S(逻辑1),若此时未收到逻辑1,说明出现了错误,在状态寄存器中置"帧错误"标志.若没有错误,对全部数据位进行奇偶校验,无校验错时,把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器.若校验错,在状态寄存器中置奇偶错标志.
    7. 本幀信息全部接收完,把线路上出现的高电平作为空闲位.

    当信号再次变为低时,开始进入下一幀的检测.

    3. 异步通信的发送过程

    发送端以"发送时钟"和"波特率因子"决定一位的时间长度.

     

    1. 当初始化后,或者没有信息需要发送时,发送端输出逻辑1,即空闲位,空闲位可以有任意数量.
    2. 当需要发送时,发送端首先输出逻辑0,作为起始位.
    3. 接着,发送端首先发送D0位,直到各数据位发送完.
    4. 如果需要的话,发送端输出校验位.
    5. 最后,发送端输出停止位(逻辑1).
    6. 如果没有信息需要发送时,发送端输出逻辑1,即空闲位,空闲位可以有任意数量.如果还有信息需要发送,转入第(2)步.

    对于以上发送、接收过程应注意以下几点:

    1. 接收端总是在每个字符的头部(即起始位)进行一次重新定位,因此发送端可以在字符之间插入不等长的空闲位,不影响接收端的接收.
    2. 发送端的发送时钟和接收端的接收时钟,其频率允许有一定差异,当频率差异在一定范围内,不会引起接收端检测错位,能够正确接收.并且这种频率差异不会因多个字符的连续接收而造成误差累计(因为每个字符的开始(起始位处)接收方均重新定位).只有当发送时钟和接收时钟频率差异太大,引起接收端采样错位,才造成接收错误.
    3. 起始位,校验位,停止位,空闲位的信号,由"发送移位寄存器"自动插入.在接收方,"接收移位寄存器"接收到一帧完整信息(起始,数据,校验,停止)后,仅把数据的各位送至"数据输入寄存器",即CPU从"数据输入寄存器"中读得的信息,只是有效数字,不包含起始位,校验位,停止位信息.
    展开全文
  • 同步通信和异步通信以及传输

    千次阅读 2013-06-18 23:19:26
    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,在每组信息(通常称为信息)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,...

    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)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。见图1所示

     

     

                                                                                                                                            图1 同步通信示意图
    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5~8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。

     

                                                                                                                          图2 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7×(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;
    ◆ 通信双方采用了不相同的帧格式;
    ◆ 干扰。

    展开全文
  • 异步传输同步传输

    千次阅读 2016-01-23 22:06:13
    在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。...【位同步:要求接收端根据发送端发送数据的起止时间时钟频率,来校正自己的时间基准时钟频率,这个过程叫位同步。可见,位同步的目的是

    数据通信中的同步方式

    所谓同步,就是要求通信的收发双发在时间基准上保持一致。

    数据通信中常用的两种同步方式是:异步传输和同步传输。

    异步传输是以字节为单位进行传输,传输字符之间的时间间隔可以是随机的、不同步的。但在传输一个字符的时间段内,收发双发仍需依据比特流保持同步,所以也称为起-止式同步传输。

     

    在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。

    在计算机网络中,定时的因素称为位同步。同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。

    【位同步:要求接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率,来校正自己的时间基准和时钟频率,这个过程叫位同步。可见,位同步的目的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步。】

    通常可以采用同步或异步的传输方式对进行同步处理。

     

    1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输模式(AsynchronousTransfer Mode,缩略语为ATM)

    异步传输一般以字符为单位,

    起始位:先发出一个逻辑”0”信号,表示传输字符的开始。

    空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有资料传送。

     

    异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。

     

    异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,它通知接收方数据已经到达了,这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。

    按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。

    最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。

     

    异步传输的实现比较容易,由于每个信息都加上了“同步”信息,因此计时的漂移不会产生大的积累,但却产生了较多的开销。在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大,但对于那些数据传输量很大的高速设备来说,25%的负载增值就相当严重了。因此,异步传输常用于低速设备。

     

    2. 同步传输(Synchronous Transmission):同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地发送每个字符,每个字符有自己的开始位和停止位,而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧,或简称为帧。

     

    数据帧的第一部分包含一组同步字符,它是一个独特的比特组合,类似于前面提到的起始位,用于通知接收方一个帧已经到达,但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致,使收发双方进入同步。

    帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样,它也是一个独特的比特串,类似于前面提到的停止位,用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。

     

    同步传输通常要比异步传输快速得多。接收方不必对每个字符进行开始和停止的操作。一旦检测到帧同步字符,它就在接下来的数据到达时接收它们。另外,同步传输的开销也比较少。例如,一个典型的帧可能有500字节(即4000比特)的数据,其中可能只包含100比特的开销。这时,增加的比特位使传输的比特总数增加2.5%,这与异步传输中25 %的增值要小得多。随着数据帧中实际数据比特位的增加,开销比特所占的百分比将相应地减少。但是,数据比特位越长,缓存数据所需要的缓冲区也越大,这就限制了一个帧的大小。另外,帧越大,它占据传输媒体的连续时间也越长。在极端的情况下,这将导致其他用户等得太久。异步传输中一个错误将影响整个帧,而异步传输中同样的错误只影响一个字符的正确接收。

    同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。

    异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样,字符与字符间的传输是异步的。

    异步传输通过传输字符的‘起始位’和‘停止位’而进行收发双方的字符同步,但不需要每位严格同步;同步传输不但需要每位精确同步,还需要在数据块的起始与终止位置,进行一个或多个同步字符的双字节符同步的过程。

     

     同步与异步传输的区别

     

    1,异步传输是面向字符的传输,而同步传输是面向比特的传输。

    2,异步传输的单位是字符而同步传输的单位是桢。

    3,异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会,而同步传输则是以数据中抽取同步信息。

    4,异步传输对时序的要求较低,同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。

    5,异步传输相对于同步传输效率较低。

     

     

    简单说

      同步传输就是,数据没有被对方确认收到则传输函数就不返回。接收时,如果对方没有发送数据,则你的线程就一直等待,直到有数据了才返回,可以继续执行其他指令。  

         异步传输就是,你调用一个函数发送数据,马上返回,你可以继续处理其他事;接收时,对方的有数据来,你会接收到一个消息,或者你的相关接收函数会被调用。

    形象点说

    异步传输: 你传输吧,我去做我的事了,传输完了告诉我一声  

    同步传输: 你现在传输,我要亲眼看你传输完成,才去做别的事

     

    用于异步通信的连接在OSI(开放系统互连)参考模型的物理层中被定义。

    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(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。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)。

    异步通信也可以是以帧作为发送的单位。接收端必须随时做好接收帧的准备。这时,帧的首部必须设有一些特殊的比特组合,使得接收端能够找出一帧的开始。这也称为帧定界。帧定界还包含确定帧的结束位置。这有两种方法。一种是在帧的尾部设有某种特殊的比特组合来标志帧的结束。或者在帧首部中设有帧长度的字段。需要注意的是,在异步发送帧时,并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去,而是说,发送端可以在任意时间发送一个帧,而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的。在一帧中的所有比特是连续发送的。发送端不需要在发送一帧之前和接收端进行协调(不需要先进行比特同步)。

     

    OSI物理层中涉及到了位同步的问题,物理层中的信号都是以位,即比特流来传输的,所以要求的同步系统自然就是位同步系统了。一般情况下也就是这两种类型:异步位传输系统和同步位传输系统。

    异步位系统是面向字符来传输信息的,也就是我们一般情况下的一个字符,8位,1bit,当然了传输的时候还要加上起始位和结束位,没有这两位接收方就不知道什么时候开始接收数据什么时候结束了。如此一来字符与字符之间就不是连着的,打个比喻,就像秋天的叶子一样,一片一片往下落。发送方和接收方不要求同步,就是说你想什么时候落就什么时候落,我都接着,用不着先通知我。

    对应的同步位系统就不同了,他要求发送方与接收方严格的同步。这个同步是嘛意思呢,这里我们要提到一个概念,波特率

    波特率是指线路状态更改的次数,只有每个信号符合所传输数据的一位时,才等于每秒位数。(具体的解释学术定义可以上百度找)简单点说就是两台计算机之间要通信,则他们俩的猫必须要使用相同的波特率进行操作。一个数据能够被正确的接受,那么它自身的波特率必须要和计算机的时钟要吻合。比方说一个字符一共8秒,每位一秒,如果一个机器想正确完整的接收这个字符,那么他的时钟就必须与这个波特率一致,快了倒还好说,慢了肯定不行,对吧,丢失了数据位。这里的这个概念在学习配置路由器的时候会碰到,即给DCE设备设置时钟速率。

    接着说。同步位系统传输的什么呢,不是字符,是字符组合,也就是帧,我们在OSI数据链路层可以学习到。帧的长度没有规定,传输的时候视情况而定吧。这个帧里面包含了同步信息,来通知接收方调整以同步。这里再打个比喻,前面我们说异步位系统传输的数据像树叶,那么同步位系统传输的就像是把这些树叶串成一串,是连续的。

    同步位系统比异步位系统要实用高效。这个比较好理解,计算机对帧的处理比对字符要少的多,在传送相同大小的数据量的时候,计算机要对大量的字符进行开始与结束操作,帧则要少的多。同时同步位系统的下的网络效率也更高,因为每个字符都至少包含两位的开始结束信息,这个在数据量大的时候开销是很客观的。

     

    展开全文
  • 同步通信和异步通信

    千次阅读 2019-05-30 16:48:06
    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)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。...
  • 同步异步传输的区别

    千次阅读 2007-10-18 16:04:00
    3,异步传输通过字符起止的开始停止码抓住再同步的机会,而同步传输则是以数据中抽取同步信息。 4,异步传输对时序的要求较低,同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。 5,异步传输相对于同步传输效率较低。 ...
  • 5.1.3同步通信和异步通信 一、同步通信和异步通信 ...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...
  • 同步串口和异步串口的区别及使用情况

    万次阅读 多人点赞 2017-05-05 10:56:45
    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...
  • 同步通讯和异步通讯

    千次阅读 2010-10-18 09:11:00
    下面简单介绍一下常用的两种基本串行通信方式:同步通信和异步通信及其数据传送格式。 同步通信 所谓同步通信是指在约定的通信速率下,发送端接收端的时钟信号频率相信始终保持一致(同步),这就保证了通信...
  • 串口 同步和异步 理解

    万次阅读 多人点赞 2015-09-14 14:29:02
    本文主要三大块:一,串口同步和异步在地产通行上的区别(这部分点到为止,不是主要探讨内容,有个基本理解即可)。  二,串口同步和异步编程实例及详解(主要部分)。  三,串口同步和异步的作用(着眼当下,理解...
  • 按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输,而同步异步同属于串行通信,是串行通信的两种基本形式!!! 按数据传输的流向时间关系可以分为单工、半双工和全双工数据传输。 1、并行通信(传输)串行...
  • 同步和异步的区别

    千次阅读 2013-03-28 11:45:19
    通常,异步传输是以字符为传输单位,每个字符都要附加 1 位起始位 1 位停止位,以标记一个字符的开始结束,并以此实现数据传输同步。所谓异步传输是指字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔是...
  • 同步通信和异步通信

    2009-11-20 17:46:00
    串行通信的数据是逐位传送的,发送方发送的每一位都具有因定的时间间隔,这就要求接收方也要...下面简单介绍一下常用的两种基本串行通信方式:同步通信和异步通信及其数据传送格式。 同步通信 所谓同步通信是指在约
  • 1.异步通信方式的特点: 异步通信是按字符传输的。每传输一个字符就用起始位来进来...接收机完全靠每一的起始位停止位来识别字符时正在进行传输还是传输结束。 2.同步通信方式的特点: 进行数据传输时,发送...
  • 同步串口与异步串口

    千次阅读 2019-12-13 13:45:04
    串口:是与并口相对应的一种接口,两者都是设备与设备之间通信的物理接口。 同步串口与异步串口:这里我们指的是串口的通信,通信双方是否...同步通信:相较于异步通信,物理上多了一根时钟线,传输效率更高(去掉...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 14,174
精华内容 5,669
关键字:

同步传输和异步传输的帧格式