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在計(jì)算機(jī)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(shí)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(diǎn)
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(diǎn)可以概括為：
、僖宰址麨閱挝粋魉托畔。
、谙噜弮勺址g的間隔是任意長(zhǎng)。
、垡?yàn)橐粋(gè)字符中的比特位長(zhǎng)度有限，所以需要的接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘只要相近就可以。
、墚惒椒绞教攸c(diǎn)簡(jiǎn)單的說(shuō)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(lái)傳輸信息的，也就是我們一般情況下的一個(gè)字符，8位，1bit，當(dāng)然了傳輸?shù)臅r(shí)候還要加上起始位和結(jié)束位，沒(méi)有這兩位接收方就不知道什么時(shí)候開(kāi)始接收數(shù)據(jù)什么時(shí)候結(jié)束了。如此一來(lái)字符與字符之間就不是連著的，打個(gè)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(shuō)你想什么時(shí)候落就什么時(shí)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(gè)字符（每幀信息）由4個(gè)部分組成：
、1位起始位，規(guī)定為低電0；
、5～8位數(shù)據(jù)位，即要傳送的有效信息；
、1位奇偶校驗(yàn)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(diǎn)
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(diǎn)可以概括為：
、僖詳(shù)據(jù)塊為單位傳送信息。
、谠谝粋(gè)數(shù)據(jù)塊（信息幀）內(nèi)，字符與字符間無(wú)間隔。
、垡?yàn)橐淮蝹鬏數(shù)臄?shù)據(jù)塊中包含的數(shù)據(jù)較多，所以接收時(shí)鐘與發(fā)送進(jìn)鐘嚴(yán)格同步，通常要有同步時(shí)鐘。
同步位系統(tǒng)就不同了，他要求發(fā)送方與接收方嚴(yán)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?cè)贠SI數(shù)據(jù)鏈路層可以學(xué)習(xí)到。幀的長(zhǎng)度沒(méi)有規(guī)定，傳輸?shù)臅r(shí)候視情況而定吧。這個(gè)幀里面包含了同步信息，來(lái)通知接收方調(diào)整以同步。這里再打個(gè)比喻，前面我們說(shuō)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(gè)數(shù)據(jù)塊（信息幀）由3個(gè)部分組成：
①2個(gè)同步字符作為一個(gè)數(shù)據(jù)塊(信息幀)的起始標(biāo)志；
、趎個(gè)連續(xù)傳送的數(shù)據(jù)
、2個(gè)字節(jié)循環(huán)冗余校驗(yàn)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(shí)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(shí)用高效。這個(gè)比較好理解，計(jì)算機(jī)對(duì)幀的處理比對(duì)字符要少的多，在傳送相同大小的數(shù)據(jù)量的時(shí)候，計(jì)算機(jī)要對(duì)大量的字符進(jìn)行開(kāi)始與結(jié)束操作，幀則要少的多。同時(shí)同步位系統(tǒng)的下的網(wǎng)絡(luò)效率也更高，因?yàn)槊總(gè)字符都至少包含兩位的開(kāi)始結(jié)束信息，這個(gè)在數(shù)據(jù)量大的時(shí)候開(kāi)銷是很客觀的。
時(shí)鐘在通信中的作用就是在數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)起協(xié)調(diào)作用的，異步時(shí)鐘用到比較少，同步時(shí)鐘肯定會(huì)用到。
單工、半雙工、全雙工
單工數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸；
半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但是，在某一時(shí)刻，只允許數(shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸，它實(shí)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(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，因此，全雙工通信是兩個(gè)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(dú)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(shí)也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時(shí)打電話一樣，說(shuō)話的同時(shí)也能夠聽(tīng)到對(duì)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(duì)應(yīng)的另一個(gè)概念，那就是“半雙工（Half Duplex）”，所謂半雙工就是指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)動(dòng)作發(fā)生，舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，一條窄窄的馬路，同時(shí)只能有一輛車通過(guò)，當(dāng)目前有兩量車對(duì)開(kāi)，這種情況下就只能一輛先過(guò)，等到頭兒后另一輛再開(kāi)，這個(gè)例子就形象的說(shuō)明了半雙工的原理。早期的對(duì)講機(jī)、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(jìn)步，半雙工會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。
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