串行通信中的異步、同步與并行通信機制解析

串行通信、異步通信、同步通信和并行通信是數(shù)據(jù)傳輸中常用的幾種方式，它們在數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?、效率、?fù)雜性等方面有所不同。

串行通信，這是一種數(shù)據(jù)傳輸方式，其中數(shù)據(jù)是按一位一位的順序傳送的。在串行通信中，只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，因此它特別適用于計算機與計算機、計算機與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。串行通信的速度通常比并行通信慢，但其成本更低，且覆蓋面積更廣，如公用電話系統(tǒng)。

同步通信：同步通信是以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部都要附加一個特殊的字符或比特序列，標(biāo)記一個數(shù)據(jù)塊的開始與結(jié)束。同步是指數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)塊之間的時間間隔是固定的，必須嚴(yán)格規(guī)定它們的時間關(guān)系。在同步通信中，發(fā)送方發(fā)出數(shù)據(jù)后需要等待接收方發(fā)回響應(yīng)，然后才能發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包。例如，QQ在線傳輸文件就需要雙方約定在線，且傳輸過程不能中斷，否則就會失敗。

串行通信異步原理如下圖所示：

異步通信：在這種通信方式中，每個字符都要加1位起始位和一位停止位，以標(biāo)記一個字符的開始與結(jié)束，并以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸同步。異步是指字符與字符之間的時間間隔是可變的，不需嚴(yán)格限制它們的時間關(guān)系。例如，電視機遙控器、對講機和手機通話過程都采用了異步串行通信。

串行通信異步特點：

1.不需要同步時鐘線；

2.通信雙方需要在數(shù)據(jù)傳輸前配置相同數(shù)據(jù)傳輸速率，例如：UART常用波特率9600。

串行通信同步原理如下圖所示：

串行通信同步特點：

1.擁有同步時鐘線；

2.數(shù)據(jù)的每一位通過時鐘信號進(jìn)行傳輸；

3.時鐘統(tǒng)一、字符與字符間同步無間隔。

并行通信原理如下圖所示：

并行通信：與此相反，并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時傳送，通常有多少位數(shù)據(jù)就必須有多少根數(shù)據(jù)線。并行通信的速度快，但造價高，內(nèi)部的多根線纜同步較困難，相互之間易產(chǎn)生干擾。

并行通信特點：

1.由于各個數(shù)據(jù)位同時進(jìn)行傳輸，傳輸速率極快（是串行通信速率的8倍）、效率超高；

2.占用端口多，成本較高；

3.并行通信抗干擾能力較差；

4.只適用于短距離高速通信。

審核編輯：黃飛