同步通信和异步通信.ppt

16、通信方式的分类、通信方式的分类n6.3 同步传输与异步传输同步传输与异步传输串行通信过程中，数据是一位一位依次传输的，串行通信过程中，数据是一位一位依次传输的，而每位数据的发送和接收均需要时钟脉冲的控而每位数据的发送和接收均需要时钟脉冲的控制。发送端通过发送时钟确定数据位的起始和制。发送端通过发送时钟确定数据位的起始和结束。而接收端为了能正确识别数据，则需要结束。而接收端为了能正确识别数据，则需要以适当的时间间隔在适当的时刻对数据流进行以适当的时间间隔在适当的时刻对数据流进行采样。也就是说，接收方必须和发送方保持步采样。也就是说，接收方必须和发送方保持步调一致。调一致。要使发送端和接收端这两个独立的时钟精确同要使发送端和接收端这两个独立的时钟精确同步是不太可能的。解决上述同步问题的方法有步是不太可能的。解决上述同步问题的方法有两种。第一种称为异步法，发送方和接收方独两种。第一种称为异步法，发送方和接收方独立地产生时钟，但定期同步。第二种方法称为立地产生时钟，但定期同步。第二种方法称为同步方法，接收端时钟完全由发送方时钟控制，同步方法，接收端时钟完全由发送方时钟控制，严格同步。严格同步。26、通信方式的分类、通信方式的分类n6.3.1 异步传输异步传输 一个字符一个字符一个字符一个字符地传输。地传输。每个字符由四每个字符由四4个部分组成个部分组成：起始位：起始位(1位位)、数、数据位据位(5-8位位)、奇偶校验位、奇偶校验位(1位位 也可没有也可没有)、停、停止位止位(1至至2位位)。每传一个字符都是由起始位开始每传一个字符都是由起始位开始，以停止位结，以停止位结束。束。字符之间没有固定的时间间隔要求。字符之间没有固定的时间间隔要求。00/11起始位起始位奇偶校验位奇偶校验位停止位停止位7位数据位数据 0/136、通信方式的分类、通信方式的分类n6.3.1 异步传输异步传输 传输开始之前，收发双方要把所采用的信息格传输开始之前，收发双方要把所采用的信息格式（数据位长度、停止位长度、有无奇偶校验式（数据位长度、停止位长度、有无奇偶校验等）和数据传输速率作统一的约定。等）和数据传输速率作统一的约定。在没有通信时，通信线路处于逻辑在没有通信时，通信线路处于逻辑1状态（高电状态（高电平）。当需要发送字符时，首先向通信线路发平）。当需要发送字符时，首先向通信线路发送一起始信号（对应起始位送一起始信号（对应起始位0，用低电平），用低电平），它的出现说明发送方传送开始。它的出现说明发送方传送开始。通信线路上的电平由高电平变为低电平时，即通信线路上的电平由高电平变为低电平时，即通知接收方传送开始，后面就是数据位，而停通知接收方传送开始，后面就是数据位，而停止位用来标志一个字符传输结束。这样就为接止位用来标志一个字符传输结束。这样就为接收方提供了何时开始接收、何时结束的标志。收方提供了何时开始接收、何时结束的标志。46、通信方式的分类、通信方式的分类n6.3.1 异步传输异步传输 传送开始时，接收设备不断地检验传输线，看传送开始时，接收设备不断地检验传输线，看是否有起始位到来。当收到一系列的是否有起始位到来。当收到一系列的1之后，之后，检测到一个下降沿，说明起始位出现，就开始检测到一个下降沿，说明起始位出现，就开始接收所规定的数据位和奇偶校验位以及停止位，接收所规定的数据位和奇偶校验位以及停止位，然后经过处理将停止位去掉，若经过奇偶校验然后经过处理将停止位去掉，若经过奇偶校验无错才算正确地接收一个字符。一个字符接收无错才算正确地接收一个字符。一个字符接收完毕，接收设备一直检验传输线，监视完毕，接收设备一直检验传输线，监视0电平电平的到来（代表下一字符的开始）的到来（代表下一字符的开始）56、通信方式的分类、通信方式的分类n6.3.1 异步传输异步传输异步传输是按字符传输，每传送一个字符就用异步传输是按字符传输，每传送一个字符就用起始位来通知对方，以此来重新让收发双方同起始位来通知对方，以此来重新让收发双方同步。步。异步传输是基于这样的事实：在一定的比特数异步传输是基于这样的事实：在一定的比特数目内，时钟漂移的程度是有限的。它让接收方目内，时钟漂移的程度是有限的。它让接收方在某一个时间点上跟一个发送方时钟信号同步，在某一个时间点上跟一个发送方时钟信号同步，并由此开始自己独立的时钟信号序列。由于偏并由此开始自己独立的时钟信号序列。由于偏移相对于一个比特时间来说是比较小的，故接移相对于一个比特时间来说是比较小的，故接收方可以在偏移积累到采样发生错误之前正确收方可以在偏移积累到采样发生错误之前正确地接收若干个比特。地接收若干个比特。66、通信方式的分类、通信方式的分类n6.3.2 同步传输同步传输l以以数据块（包括多个字符）数据块（包括多个字符）为传输单位。为传输单位。l为使接收双方能判别数据块的开始和结束，需要在为使接收双方能判别数据块的开始和结束，需要在每个数据块的每个数据块的开始处和结束处各加一个帧头和一个开始处和结束处各加一个帧头和一个帧尾帧尾，加有帧头、帧尾的数据称为一帧。，加有帧头、帧尾的数据称为一帧。l为了防止发送机和接收机之间的定时漂移，它们的为了防止发送机和接收机之间的定时漂移，它们的时钟必须通过某种途径保持同步。一种可能性是在时钟必须通过某种途径保持同步。一种可能性是在发送设备和接收设备之间提供单独的时钟线路发送设备和接收设备之间提供单独的时钟线路(外同外同步步)。另一种替代的方法是在数据信号中嵌入时钟信。另一种替代的方法是在数据信号中嵌入时钟信息（自同步息（自同步 如曼彻斯特编码）。如曼彻斯特编码）。76、通信方式的分类、通信方式的分类86、通信方式的分类（、通信方式的分类（13）n6.3.3 异步传输与同步传输的比较异步传输与同步传输的比较l异步传输方法简单，除了收、发信道外，不需要另异步传输方法简单，除了收、发信道外，不需要另外的信道传送定时同步信号，也不需要从收到的信外的信道传送定时同步信号，也不需要从收到的信号中提取定时信号，但每个字符有号中提取定时信号，但每个字符有2 2到到3 3位的附加位，位的附加位，所以传输效率低。所以传输效率低。异步异步传输常用于传输常用于低速低速设备。设备。在传在传输率相同时，同步通信方式下的信息有效率要比异输率相同时，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步方式下的高，因为同步方式下的非数据信息比例比较小比较小.同步同步传输更适用于传输更适用于高速高速数据传输。数据传输。l计算机计算机与与键盘键盘之间的通信就是之间的通信就是异步异步方式。方式。计算机与计算机与计算机计算机之间的通信是之间的通信是同步同步方式。方式。