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在計算機系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串行通信。而按照串行數(shù)據(jù)的時鐘控制方式，串行通信又可分為同步通信和異步通信兩種方式。
1、異步串行方式的特點
所謂異步通信，是指數(shù)據(jù)傳送以字符為單位，字符與字符間的傳送是完全異步的，位與位之間的傳送基本上是同步的。異步串行通信的特點可以概括為：
①以字符為單位傳送信息。
、谙噜弮勺址g的間隔是任意長。
、垡驗橐粋字符中的比特位長度有限，所以需要的接收時鐘和發(fā)送時鐘只要相近就可以。
、墚惒椒绞教攸c簡單的說就是：字符間異步，字符內(nèi)部各位同步。
異步位系統(tǒng)是面向字符來傳輸信息的，也就是我們一般情況下的一個字符，8位，1bit，當然了傳輸?shù)臅r候還要加上起始位和結(jié)束位，沒有這兩位接收方就不知道什么時候開始接收數(shù)據(jù)什么時候結(jié)束了。如此一來字符與字符之間就不是連著的，打個比喻，就像秋天的葉子一樣，一片一片往下落。發(fā)送方和接收方不要求同步，就是說你想什么時候落就什么時候落，我都接著，用不著先通知我
2、異步串行方式的數(shù)據(jù)格式
異步串行通信的數(shù)據(jù)格式如圖8-1所示，每個字符（每幀信息）由4個部分組成：
、1位起始位，規(guī)定為低電0；
②5～8位數(shù)據(jù)位，即要傳送的有效信息；
③1位奇偶校驗位；
、1～2位停止位，規(guī)定為高電平1。
圖1 異步串行數(shù)據(jù)格式
3、同步串行方式的特點
所謂同步通信，是指數(shù)據(jù)傳送是以數(shù)據(jù)塊（一組字符）為單位，字符與字符之間、字符內(nèi)部的位與位之間都同步。同步串行通信的特點可以概括為：
、僖詳(shù)據(jù)塊為單位傳送信息。
、谠谝粋數(shù)據(jù)塊（信息幀）內(nèi)，字符與字符間無間隔。
、垡驗橐淮蝹鬏?shù)臄?shù)據(jù)塊中包含的數(shù)據(jù)較多，所以接收時鐘與發(fā)送進鐘嚴格同步，通常要有同步時鐘。
同步位系統(tǒng)就不同了，他要求發(fā)送方與接收方嚴格的同步，二者波特率要相同。
同步位系統(tǒng)傳輸?shù)氖裁茨，不是字符，是字符組合，也就是幀，我們在OSI數(shù)據(jù)鏈路層可以學(xué)習(xí)到。幀的長度沒有規(guī)定，傳輸?shù)臅r候視情況而定吧。這個幀里面包含了同步信息，來通知接收方調(diào)整以同步。這里再打個比喻，前面我們說異步位系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)像樹葉，那么同步位系統(tǒng)傳輸?shù)木拖袷前堰@些樹葉串成一串，是連續(xù)的。
4、同步串行方式的數(shù)據(jù)格式
同步串行通信的數(shù)據(jù)格式如圖8-2所示，每個數(shù)據(jù)塊（信息幀）由3個部分組成：
、2個同步字符作為一個數(shù)據(jù)塊(信息幀)的起始標志；
、趎個連續(xù)傳送的數(shù)據(jù)
、2個字節(jié)循環(huán)冗余校驗碼(CRC)
圖2 同步串行數(shù)據(jù)格式
5.用途：
同步串行：通信網(wǎng)中，有大批量數(shù)據(jù)需要傳輸
異步串行：應(yīng)用于在工業(yè)、實際應(yīng)用中。適用于短距離、速率不高的情況下。
同步位系統(tǒng)比異步位系統(tǒng)要實用高效。這個比較好理解，計算機對幀的處理比對字符要少的多，在傳送相同大小的數(shù)據(jù)量的時候，計算機要對大量的字符進行開始與結(jié)束操作，幀則要少的多。同時同步位系統(tǒng)的下的網(wǎng)絡(luò)效率也更高，因為每個字符都至少包含兩位的開始結(jié)束信息，這個在數(shù)據(jù)量大的時候開銷是很客觀的。
時鐘在通信中的作用就是在數(shù)據(jù)收發(fā)時起協(xié)調(diào)作用的，異步時鐘用到比較少，同步時鐘肯定會用到。
單工、半雙工、全雙工
單工數(shù)據(jù)傳輸只支持數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸；
半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸，但是，在某一時刻，只允許數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸，它實際上是一種切換方向的單工通信；
全雙工數(shù)據(jù)通信允許數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳輸，因此，全雙工通信是兩個單工通信方式的結(jié)合，它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都有獨立的接收和發(fā)送能力。
網(wǎng)卡的全雙工（Full Duplex）是指網(wǎng)卡在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進行，這好像我們平時打電話一樣，說話的同時也能夠聽到對方的聲音。目前的網(wǎng)卡一般都支持全雙工。
提到全雙工，就不能不提與之密切對應(yīng)的另一個概念，那就是“半雙工（Half Duplex）”，所謂半雙工就是指一個時間段內(nèi)只有一個動作發(fā)生，舉個簡單例子，一條窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當目前有兩量車對開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機、以及早期集線器等設(shè)備都是基于半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進步，半雙工會逐漸退出歷史舞臺。
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