什么是異步通信？它與同步通信的主要區(qū)別在哪？

異步通信是指通信中兩個字符(8位)之間的時間間隔是不固定的，而在一個字符內(nèi)各位的時間間隔是固定的。異步通信也可以理解為通信過程中發(fā)送方和接收方?jīng)]有同步的時序限制，即它們可以獨立于對方進(jìn)行操作。具體地說，異步通信的發(fā)送方可以在任意時刻開始發(fā)送數(shù)據(jù)，而接收方則需要根據(jù)自己的時鐘信號來確定每個字符的起始和結(jié)束位置。在異步通信中，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，通常需要采用一些差錯控制措施，如校驗碼、重傳等。異步通信適用于低速、近距離的通信場景，如計算機(jī)內(nèi)部的通信、打印機(jī)與計算機(jī)之間的通信等。

同步通信是一種數(shù)據(jù)通信方式，是指在約定的通信速率下，發(fā)送端和接收端的時鐘信號頻率和相位始終保持一致(同步)，這就保證了通信雙方在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時具有完全一致的定時關(guān)系。在同步通信中，數(shù)據(jù)通常以連續(xù)的比特流方式進(jìn)行傳輸，傳輸效率高，適用于大量數(shù)據(jù)的傳輸。同步通信采用面向比特的同步協(xié)議，如SDH、SONET等。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，同步通信通常采用循環(huán)冗余校驗(CRC)或奇偶校驗等方式進(jìn)行錯誤處理。同步通信適用于點對多點的通信場景，如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等。它可以實現(xiàn)多個設(shè)備之間的同步操作，如多個計算機(jī)之間的文件傳輸、多個傳感器之間的數(shù)據(jù)采集等。此外，同步通信還可以用于實時系統(tǒng)的控制，如工業(yè)自動化、航空航天等領(lǐng)域。同步通信是一種高效、可靠的數(shù)據(jù)通信方式，適用于大量數(shù)據(jù)的傳輸和多個設(shè)備之間的同步操作。

異步串行通信的數(shù)據(jù)格式

異步通信數(shù)據(jù)幀的第一位是開始位，在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時處于邏輯'1'狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)出一個邏輯“0”信號，這個邏輯低電平就是起始位。起始位通過通信線傳向接收設(shè)備，當(dāng)接收設(shè)備檢測到這個邏輯低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號。因此，起始位所起的作用就是表示字符傳送開始。當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會收到數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是5，6，7或8位的數(shù)據(jù)。在字符數(shù)據(jù)傳送過程中，數(shù)據(jù)位從最低位開始傳輸。數(shù)據(jù)發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗位。奇偶校驗位用于有限差錯檢測，通信雙方在通信時需約定一致的奇偶校驗方式。就數(shù)據(jù)傳送而言，奇偶校驗位是冗余位，但它表示數(shù)據(jù)的一種性質(zhì)，這種性質(zhì)用于檢錯，雖有限但很容易實現(xiàn)。在奇偶位或數(shù)據(jù)位之后發(fā)送的是停止位，可以是1位、1.5位或2位，停止位一直為邏輯'1'狀態(tài)。停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。在異步通信中，字符數(shù)據(jù)一個一個地傳送。在發(fā)送間隙，即空閑時，通信線路總是處于邏輯“1”狀態(tài)，每個字符數(shù)據(jù)的傳送均以邏輯“0”開始。

異步通信和同步通信的主要區(qū)別如下：

時鐘同步：同步通信要求發(fā)送端和接收端的時鐘頻率保持一致，而異步通信則不需要。

傳輸方式：同步通信以連續(xù)的比特流方式進(jìn)行傳輸，而異步通信則以字符為單位進(jìn)行傳輸。

傳輸效率：同步通信的傳輸效率高，適用于大量數(shù)據(jù)的傳輸，而異步通信的傳輸效率較低，適用于少量數(shù)據(jù)的傳輸。

傳輸協(xié)議：同步通信采用面向比特的同步協(xié)議，如SDH、SONET等，而異步通信則采用面向字符的異步協(xié)議，如RS-232、RS-485等。

錯誤處理：同步通信采用循環(huán)冗余校驗(CRC)或奇偶校驗等方式進(jìn)行錯誤處理，而異步通信則采用起始位和停止位等方式進(jìn)行錯誤處理。

適用范圍：同步通信適用于點對多點的通信場景，如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等，而異步通信則適用于點對點的通信場景，如計算機(jī)與外設(shè)之間的通信等。異步通信和同步通信在時鐘同步、傳輸方式、傳輸效率、傳輸協(xié)議、錯誤處理和適用范圍等方面都有明顯的區(qū)別。在選擇通信方式時，需要根據(jù)實際需求來選擇最適合的方式。