串行传输中的同步传输和异步传输

在物理层的传输方式中，分为并行传输和串行传输。在串行传输里，又分为同步传输和异步传输。

异步传输：Asynchronous Transmission

异步传输一般以字符为单位，有时候也会比一个字符大。

异步传输有一个起始位，比如先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。

异步传输有一个空闲位，比如处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有数据传送，逻辑“1”也表示停止位。

异步传输的信息都以一个起始位“0”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；在传输一个字符(8bit)结束时，一个停止位“1”表示该次传输信息的终止。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。

在异步传输中，以一个字符为单位发送数据，每8个比特要多传送两个比特，因为有起始位和停止位，总的传输负载就增加25%（2/8）。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。

举一个例子，比如要要传输xiaomokuaipao这个数据，异步传输在传输前为空闲“1”状态：

当要发送第一个字符x时，将电平置于起始位“0”，表示传输开始,然后再传输x，二进制表示为“01111000”，传输完成一个字符后，将电平置于停止位“1”，表示一个字符传输完成。当x传输完成后，并不知道i什么时候传输，所以置于空闲“1”状态，直到“i”开始传输。

传输一个字符x的8位bit时，有一个起始位和停止位，占用一次传输数据的1/4=25%。

同步传输（Synchronous Transmission）

同步传输的比特分组要大得多。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）。同步传输把一组数据组成一起传输，在这组数据的开始和结束地方都有同步位和结束位，数据和同步位停止位组成了一个数据帧，一次传输以帧为单位，而不是以字符为单位传输。

数据帧的第一部分包含一组同步字符，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。

如图：

同步传输的数据帧的数据字节比较大，比如5000bit里只包含100bit的其他信号，占比2%，数据开销要比异步传输小得多。

同步与异步传输的区别

• 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。
• 异步传输的单位是字符而同步传输的单位是桢。
• 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，而同步传输是以数据中抽取同步信息。
• 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。
• 异步传输相对于同步传输效率较低。