试述同步通信方式和异步通信方式之间的区别
总线技术
所有的串口的核心是通用异步收发器(UART) 芯片,该芯片可以实现将计算机输出的并行数 据转换成串行格式,或者将串行数据转换成并 行格式送回计算机的过程。当通信对象远离主 机时,采用串行传送方式更经济,有效。RS232或RS-422等串行总线标准在计算机终端中 广泛采用。 并口一般用于将打印机等设备连接到计算机上。 并口之所以被称为并口,是因为它有8条数据 线,可以通过这8条数据线同时发送包含数据 的一个字节的所有数据位。
被提议的未来传输率
400Mb/s(50MB/s) 800Mb/s(100MB/s) 1Gb/s+(125MB/s+)
DV便携式摄像机 高分辨率数码相机 HDTV 机顶盒 高速驱动器 高分辨扫描仪 电子乐器
无
无
典型设备
键盘 鼠标 游戏杆 低分辨率数码相机 低速驱动器 调制解调器 打印机 低分辨率扫描仪
IEEE 1284标准定义了并口的物理特性,标准 中给出了5种不同的并口操做模式
并口模式 半字节(4位) 字节(8位) 兼容 EPP(增强型并口) ECP(扩充能力端口) 方向 输入 输入 输出 输入/输出 输入/输出 传输率/B/S 50K 150K 150K 500K~2M 500K~2M
2、串口与并口的替代品 ----USB和IEEE 1394
异步方式根据“请求”和“回答”信号的撤 销是否互锁有3中情况:
(1)不互锁
“请求”和“回答”信号都有一定的时间宽度,“请求”信 号的结束和“回答”信号的结束不互锁,如图所示。
(2)半互锁
“请求”信号的撤销取决于接受“回答”信号,而“回答” 信号的撤销由从设备自己决定,如同所示。
(3)全互锁
“请求”信号的撤销取决于“回答”信号的来到,而“请求” 信号的撤销又导致“回答”信号的撤销,如图所示。全互 锁方式给出了最高的灵活性和可靠性,当然也付出了增加 接口电路复杂性的代价。
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1.异步通信和同步通信的主要区别是什么?MCS-51串行口有没有同步通信功能?答案:异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位,所以传送数据的速率受到限制。
但异步通信不需要传送同步脉冲,字符帧的长度不受限制,对硬件要求较低,因而在数据传送量不很大。
同步通信一次可以连续传送几个数据,每个数据不需起始位和停止位,数据之间不留间隙,因而数据传输速率高于异步通信。
但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2.解释下列概念:(1)并行通信、串行通信。
(2)波特率。
(3)单工、半双工、全双工。
(4)奇偶校验。
答案:(1)并行通信:数据的各位同时进行传送。
其特点是传送速度快、效率高,数据有多少位,就需要有多少根传输线。
当数据位数较多和传送距离较远时,就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。
串行通信:数据一位一位地按顺序进行传送。
其特点是只需一对传输线就可实现通信,当传输的数据较多、距离较远时,它可以显著减少传输线,降低通信成本,但是串行传送的速度慢。
(2)波特率:每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率(也称比特数),单位是bp(bitperecond),即位/秒。
(3)单工:只允许数据向一个方向传送,即一方只能发送,另一方只能接收。
半双工:允许数据双向传送,但由于只有一根传输线,在同一时刻只能一方发送,另一方接收。
全双工:允许数据同时双向传送,由于有两根传输线,在A站将数据发送到B站的同时,也允许B站将数据发送到A站。
(4)奇偶校验:为保证通信质量,需要对传送的数据进行校验。
对于异步通信,常用的校验方法是奇偶校验法。
采用奇偶校验法,发送时在每个字符(或字节)之后附加一位校验位,这个校验位可以是“0”或“1”,以便使校验位和所发送的字符(或字节)中“1”的个数为奇数——称为奇校验,或为偶数——称为偶校验。
接收时,检查所接收的字符(或字节)连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。
异步通信同步通信区别
异步通信”是一种很常用的通信方式。
异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。
当然,接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。
发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。
异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大)。
异步通信也可以是以帧作为发送的单位。
接收端必须随时做好接收帧的准备。
这是,帧的首部必须设有一些特殊的比特组合,使得接收端能够找出一帧的开始。
这也称为帧定界。
帧定界还包含确定帧的结束位置。
这有两种方法。
一种是在帧的尾部设有某种特殊的比特组合来标志帧的结束。
或者在帧首部中设有帧长度的字段。
需要注意的是,在异步发送帧时,并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去,而是说,发送端可以在任意时间发送一个帧,而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的。
在一帧中的所有比特是连续发送的。
发送端不需要在发送一帧之前和接收端进行协调(不需要先进行比特同步)。
每个字符开始发送的时间可以是任意的t0 0 1 1 0 1 1 0起始位结束位t每个帧开始发送的时间可以是任意的以字符为单位发送以帧为单位发送帧开始帧结束“同步通信”的通信双方必须先建立同步,即双方的时钟要调整到同一个频率。
收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。
但这时还有两种不同的同步方式。
一种是使用全网同步,用一个非常精确的主时钟对全网所有结点上的时钟进行同步。
另一种是使用准同步,各结点的时钟之间允许有微小的误差,然后采用其他措施实现同步传输。
同步方式是在传送一组字符前加入1个或2个同步字符SYN。
同步字符后可以连续改善任意多个字符,每个字符间不需要附加位。
故此传输方法效率较高,但双方要事先约定同步的字符个数及同步字符代码,且中间传输有停顿时会失去同步,造成传输错误。
同步通信和异步通信区别
同步通信和异步通信区别
异步通信:
异步通信中的接收⽅并不知道数据什么时候会到达,收发双⽅可以有各⾃⾃⼰的时钟。
发送⽅发送的时间间隔可以不均,接收⽅是在数据的起始位和停⽌位的帮助下实现信息同步的。
这种传输通常是很⼩的分组,⽐如⼀个字符为⼀组,为这个组配备起始位和结束位。
所以这种传输⽅式的效率是⽐较低的,毕竟额外加⼊了很多的辅助位作为负载,常⽤在低速的传输中。
举个例⼦,我们的键盘按下⼀个按键,发出⼀个字符信号,异步传输机制就会为它加上前后的辅助同步信息,帮助接收⽅识别到我们按下了哪⼀个按键。
因为我们敲击键盘的节奏不固定,所以异步是⼀种很适合的⽅式。
同步通信:
同步通信中双⽅使⽤频率⼀致的时钟,它的分组相⽐异步则⼤得多,称为⼀个数据帧,通过独特的bit串作为启停标识。
发送⽅要以固定的节奏去发送数据,⽽接收⽅要时刻做好接收数据的准备,识别到前导码后马上要开始接收数据了。
同步这种⽅式中因为分组很⼤,很长⼀段数据才会有额外的辅助位负载,所以效率更⾼,更加适合对速度要求⾼的传输,当然这种通信对时序的要求也更⾼。
总结⼀下,异步传输其实是通过字符数据前后的开始和停⽌码进⾏再同步,弥补⾃⼰刚才注意不集中的不⾜;⽽同步⽅式则是⼀个规矩的好学⽣,时刻候命准备⼯作。
异步是你扔出去⼀个内容,对⽅靠着内容前后他能嗅到的异样在⼈潮之中发现了它,把这个内容存下来;⽽同步是对⽅在时刻等着你发布号令,你告诉对⽅我要发送了哦,然后双⽅⼀拍即合。
计算机网络问答题
一、计算机网络概述1、什么是计算机网络?答:计算机网络是地理上分散的的多台自主计算机互连的集合,计算机互连必须遵循约定的通信(网络协议),由通信设备、通信链路及网络软件实现。
计算机网络可实现信息交互、资源共享、协同工作及在线处理等功能。
2、叙述计算机网络的组成。
答:计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。
总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空气)以及相应的应用软件四部分。
3、计算机网络的硬件系统包含哪些部件?答:服务器、工作站、通信设备、传输介质。
4、按地理覆盖范围,可将计算机网络分成几类?简述其特点。
答:局域网,这种网络的特点就是:连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。
城域网,一般采用简单、汇总的网络拓扑结构和高效的介质访问控制方法,避免复杂的路由选择和流量控制,以达到高传输率和低差错率。
城域网还允许灵活的网络结构和站点增减。
广域网,这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。
这种城域网因为所连接的用户多,总出口带宽有限,所以用户的终端连接速率一般较低。
5、什么是计算机网络的拓扑结构?常见的网络拓扑结构有哪几种?答:计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。
连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站。
计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。
6、简述计算机网络中常见的几种有线传输介质。
答:双绞线、同轴电缆、光钎。
二、数据通信基础1、简要说明数据通信系统的组成。
答:从计算机网络技术的组成部分来看,一个完整的数据通信系统,一般有以下几个部分组成:数据终端设备,通信控制器,通信信道,信号变换器。
(源—发送器—传输系统—接收器—目的站)2、什么是数据通信?答:数据通信是两个实体间数据的传输与交换。
总线传输有何特点试比较同步通信和异步通信
总线传输有何特点试比较同步通信和异步通信1.什么是总线?总线传输有何特点?2.试比较同步通信和异步通信。
3.说明存取周期和存取时间的区别。
4.什么是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?5.试比较静态RAM和动态RAM。
1、总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路叫总线,微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
2、同步通信所谓同步通信是指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率和相信始终保持一致(同步),这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。
同步通信把许多字符组成一个信息组,或称为信息帧,每帧的开始用同步字符来指示。
由于发送和接收的双方采用同一时钟,所以在传送数据的同时还要传送时钟信号,以便接收方可以用时钟信号来确定每个信息位。
同步通信要求在传输线路上始终保持连续的字符位流,若计算机没有数据传输,则线路上要用专用的"空闲"字符或同步字符填充。
同步通信传送信息的位数几乎不受限制,通常一次通信传的数据有几十到几千个字节,通信效率较高。
但它要求在通信中保持精确的同步时钟,所以其发送器和接收器比较复杂,成本也较高,一般用于传送速率要求较高的场合。
异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的,而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。
异步通信规定字符由起始位(start bit)、数据位(data bit)、奇偶校验位(parity)和停止位(stop bit)组成。
单片机 同步通信和异步通信
单片机同步通信和异步通信单片机是一种高性能、低成本、可编程的集成电路芯片。
在实际应用中,单片机需要和外部设备进行通信,以实现数据传输等功能。
单片机通信方式可以分为同步通信和异步通信两种。
本文将从通信方式的定义、特点、优缺点等方面进行详细介绍,并分析两种通信方式的应用场景。
一、同步通信同步通信是指通信双方针对数据传输采用完全同步的方式,即发送端每次发送一个完整的数据帧,接收端则需要在数据帧中找到起始位和终止位,以便正确解析出数据。
同步通信采用单一时钟,所以不需要通过特殊的控制信号来识别不同的数据单元。
同步通信的特点是传输速度快,数据传输稳定可靠,不容易出现误差。
由于同步通信通过时钟信号进行控制,因此可以按照固定的时间间隔发送数据,使得数据传输更加准确。
因此,同步通信广泛应用于需要高速数据传输的场合,比如高速网络、音频视频等领域。
同步通信的缺点是在传输过程中需要占用较多的带宽,资源利用率较低。
同时同步通信对硬件设备的要求也较高,对于一些较低成本的设备来说,同步通信可能不太合适。
三、应用场景同步通信和异步通信两种通信方式各有优缺点。
在实际应用中,如何选择合适的通信方式取决于具体的应用场景。
需要根据通信需求的不同以及硬件设备的实际情况来选择适合的通信方式。
在需要进行任意大小和速度数据传输的领域,比如智能家居、工业控制等领域,异步通信可能更加合适。
因为异步通信采用不间断的通信方式,不需要占用过多的带宽,资源利用率更高。
同时,异步通信对硬件设备的要求更加灵活,适应性更强。
同步和异步的区别
同步和异步的区别答案⼀:同步和异步是两种交互或者通信⽅式。
放在计算机⽹络⾥有数据包的传输⽅式,放在总线级上⼜有外设和内存之间数据的传输⽅式。
放在操作系统⾥,进程之间的交互也有同步和异步两种交互⽅式。
但是其精髓是⼀样的。
计算机⽹络领域:1.异步传输通常,异步传输是以字符为传输单位,每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停⽌位,以标记⼀个字符的开始和结束,并以此实现数据传输同步。
所谓异步传输是指字符与字符(⼀个字符结束到下⼀个字符开始)之间的时间间隔是可变的,并不需要严格地限制它们的时间关系。
起始位对应于⼆进制值 0,以低电平表⽰,占⽤ 1 位宽度。
停⽌位对应于⼆进制值 1,以⾼电平表⽰,占⽤ 1~2 位宽度。
⼀个字符占⽤ 5~8位,具体取决于数据所采⽤的字符集。
例如,电报码字符为5 位、ASCII码字符为 7 位、汉字码则为8 位。
此外,还要附加 1 位奇偶校验位,可以选择奇校验或偶校验⽅式对该字符实施简单的差错控制。
发送端与接收端除了采⽤相同的数据格式(字符的位数、停⽌位的位数、有⽆校验位及校验⽅式等)外,还应当采⽤相同的传输速率。
典型的速率有:9 600 b/s、19.2kb/s、56kb/s等。
异步传输⼜称为起⽌式异步通信⽅式,其优点是简单、可靠,适⽤于⾯向字符的、低速的异步通信场合。
例如,计算机与Modem之间的通信就是采⽤这种⽅式。
它的缺点是通信开销⼤,每传输⼀个字符都要额外附加2~3位,通信效率⽐较低。
例如,在使⽤Modem上⽹时,普遍感觉速度很慢,除了传输速率低之外,与通信开销⼤、通信效率低也密切相关。
--------------------------------------------------------------------------------2. 同步传输通常,同步传输是以数据块为传输单位。
每个数据块的头部和尾部都要附加⼀个特殊的字符或⽐特序列,标记⼀个数据块的开始和结束,⼀般还要附加⼀个校验序列(如16位或32位CRC校验码),以便对数据块进⾏差错控制。
异步通信与同步通信
同步通信是一种连续的、实时性的数据传输方式,数据在传输过程中保持连续 性和实时性,接收端能够实时地接收到发送端发送的数据。
数据传输效率比较
异步通信
由于异步通信的数据传输是非连续的 ,所以它的数据传输效率相对较低, 因为需要额外的控制信号来标识每个 数据包的开始和结束。
同步通信
同步通信的数据传输是连续的,所以 它的数据传输效率相对较高,因为不 需要额外的控制信号来标识每个数据 包的开始和结束。
低延迟技术的应用
通过低延迟技术的应用,同步通信将能够实现更快速、更实时的数据传输,满足更多场 景的需求。
物联网和智能家居的融合
物联网和智能家居的融合将为同步通信提供更广阔的应用场景,实现更加智能化、自动 化的设备控制和管理。
异步通信与同步通信的融合趋势
混合通信模式的发展
未来异步通信和同步通信将不再是相互独立的通信模式,而是相互 融合、相互补充的混合通信模式。
02
CATALOGUE
同步通信
同步通信的定义
同步通信是一种通信方式,其中发送方和接收方 在通信过程中保持严格的同步。
发送方按照固定的时间间隔发送数据,接收方也 按照同样的时间间隔接收数据。
同步通信要求发送方和接收方之间的时钟频率和 相位保持一致。
同步通信的特点
实时性强
01
由于发送方和接收方保持同步,数据传输的延迟较小,适用于
云计算和边缘计算融合
云计算和边缘计算的融合将为异步通信提供更广 阔的应用场景,实现更灵活、更智能的数据处理 和传输。
AI和机器学习技术的应用
AI和机器学习技术将进一步提升异步通信的智能 化水平,实现更高效、更精准的数据传输和处理 。
同步通信的未来发展
异步通信和同步通信
通信同步方式在数字数据通信中,发送端和接收端之间必须在时间上保持同步,接收端只有知道数据流中各个位的开始时间和结束时间,才能保证数据接收的正确性和可靠性。
为此,通信双方必须在通信协议中定义通信同步方式,并按照规定的同步方式进行数据传输。
根据通信协议所定义的同步方式,数据传输可分为异步传输 (Asynchronous Transmission)和同步传输(Synchronous Transmission)两大类。
1.异步传输通常,异步传输是以字符为传输单位,每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位,以标记一个字符的开始和结束,并以此实现数据传输同步。
所谓异步传输是指字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔是可变的,并不需要严格地限制它们的时间关系。
起始位对应于二进制值 0,以低电平表示,占用 1 位宽度。
停止位对应于二进制值 1,以高电平表示,占用 1~2 位宽度。
一个字符占用 5~8位,具体取决于数据所采用的字符集。
例如,电报码字符为 5 位、ASCII码字符为 7 位、汉字码则为8 位。
此外,还要附加 1 位奇偶校验位,可以选择奇校验或偶校验方式对该字符实施简单的差错控制。
发送端与接收端除了采用相同的数据格式(字符的位数、停止位的位数、有无校验位及校验方式等)外,还应当采用相同的传输速率。
典型的速率有:9 600 b/s、19.2kb/s、56kb/s等。
异步传输又称为起止式异步通信方式,其优点是简单、可靠,适用于面向字符的、低速的异步通信场合。
例如,计算机与Modem之间的通信就是采用这种方式。
它的缺点是通信开销大,每传输一个字符都要额外附加2~3 位,通信效率比较低。
例如,在使用Modem上网时,普遍感觉速度很慢,除了传输速率低之外,与通信开销大、通信效率低也密切相关。
2. 同步传输通常,同步传输是以数据块为传输单位。
每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列,标记一个数据块的开始和结束,一般还要附加一个校验序列(如16位或32 位CRC校验码),以便对数据块进行差错控制。
关于同步通信和异步通信
关于同步通信和异步通信同步通信原理同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。
这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。
采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个接一个地传输,但是,在每组信息(通常称为帧)的开始要加上同步字符,在没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。
在同步传输过程中,一个字符可以对应5~8位。
当然,对同一个传输过程,所有字符对应同样的数位,比如说n 位。
这样,传输时,按每n位划分为一个时间片,发送端在一个时间片中发送一个字符,接收端则在一个时间片中接收一个字符。
同步传输时,一个信息帧中包含许多字符,每个信息帧用同步字符作为开始,一般将同步字符和空字符用同一个代码。
在整个系统中,由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。
接收端当然是应该能识别同步字符的,当检测到有一串数位和同步字符相匹配时,就认为开始一个信息帧,于是,把此后的数位作为实际传输信息来处理。
PS:同步通信常用到的"0位插入和删除技术"在同步通信中,一帧信息以一个(或几个)特殊字符开始,例如,F场=01111110B。
但在信息帧的其他位置,完全可能出现这些特殊字符,为了避免接收方把这些特殊字符误认为帧的开始,发送方采用“0位插入技术",相应地,接收方采用"0位删除技术"。
发送方的0位插入:除了起始字符外,当连续出现5个1时,发送方自动插入一个0。
使得在整个信息帧中,只有起始字符含有连续的6个1。
接收方的"0位删除技术":接收方收到连续6个1,作为帧的起始,把连续出现5个1后的0自动删除。
异步通信原理异步通信是一种很常用的通信方式。
异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。
同步和异步通信的区别
AVR通讯--同步异步区别我们都知道数据通讯就是两个通讯主体之间发送、接收数字信号。
假设要发送以下数据:12,23,34,45,56,67,78,89。
接收方要正确接收这些数据,就必须知道数据什么时候开始发送,什么时候结束,要不然,可能会将数据接收成22,33,44,55,66,77,88。
对于同步通讯协议,发送方在发送数据之前先发出一个特殊的电信号,让接收方准备好接收数据,然后发送方就将以上数据全部连续发出,发送完毕后,再发送一个特殊的电信号表示数据发送结束。
我们可以用以下图表示同步信号通讯。
数据包然后,接收方按照事先约定,即每两位一个数值,将数据包分成一个个数值。
对于异步通讯协议,发送方每发送一个数据都要发一“开始”标志,每个数据发送结束后都发出一个“结束”标志。
用下图表示异步通讯信号:因此,对于发送方发送数据的时间不确定(即发送一个数值,另一个数值可能几秒后才发送)的情况,适合使用异步通讯。
但POS通讯是将数据(100-200个数值)一次性发出去,显然使用同步通讯比使用异步通讯效率高。
因此,POS通讯中的同步、异步是两种不同的通讯协议,它是信号发送方和信号接收方的一种约定。
通信过程中,同步信号的作用非常重要,尤其对于串行方式的数据传输。
同步信号的作用简单讲有两个作用,1是“尺子”的作用,用于丈量一个比特的宽度;2是决定丈量的“起点”位置。
收发双方必须采用相同的“尺子”,从相同的“起点”开始丈量数据线上的电平变化,才能保证数据传输的正确。
因此,任何方式的串行通信,同步的过程必须有,也就是说通信双方必须保持“同步”。
我们看最典型的SPI、I2C,在这两种方式中,都专门有一个CLK信号线,由通信的一方产生一个CLK,通过CLK信号线传到另一方,双方就就按这个CLK的控制工作,CLK的宽度就是一个数据位的宽度,而CLK的上升或下降沿,就是“起点”标志。
这种在通信过程中明显有个CLK线专门传送同步信号的方式,就是同步通信。
简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、双工、半双工的概念
简述并行通信、串行通信、同步通信、异步通信、单工、
双工、半双工的概念
并行通信:
并行通信是指在意义上,在某一时刻内,多个信号共同在线上传播的通信方式,也就是将多个信号同时传输。
串行通信:
串行通信指用一条线的同步调制方式进行通信,将一位一位地传送信号,传输的信号常量用时间的顺序来编码,编码过程按比特串的形式完成,理论上可以传输不同类型的传输数据。
同步通信:
同步通信是指在通信动作前,双方进行信号同步,挥手确认等动作,双方经过一段时间的连接和同步,在同一时刻建立起通信的通信方式。
异步通信:
异步通信是指发送和接收信息时,双方传输速度不必完全相同,接收一定的信息缓冲并定时发送。
单工:
单工是单个方向传输数据的方式,可以是发送端或接收端只能传输信息,而不能双向传输,也就是在单工方式下,一端只能发送,另一端只能接收,无法进行反向传输。
双工:
双工模式又被称为全双工,即支持双向同时传输数据的模式,
也是发送端和接收端之间的双向传输,发送端可以发送信息,接收端可以接收信息,而且可以随时进行反向传输。
半双工:
半双工模式也称作半全双工,在半双工模式里,两台电脑之间不能同时进行传输,只能一台传输,另一台只能接收,此时如果想要发送方和接收方相互改变,就需要事先建立一个同步的机制,以确定发送方和接收方谁先发送、谁后接收。
同步通信与异步通信区别
1.并行传输:字符编码的各位(比特)同时传输;2.串行传输:将组成字符的各位串行地发往线路;有两种传输方式:1)同步传输;2)异步传输;串行数据通信的方向性结构有三种:1)单工;2)半双工;(I2C)3)全双工;(UART)1).同步通信原理同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。
这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。
采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个接一个地传输,但是,在每组信息(通常称为帧)的开始要加上同步字符,在没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。
在同步传输过程中,一个字符可以对应5~8位。
当然,对同一个传输过程,所有字符对应同样的数位,比如说n位。
这样,传输时,按每n位划分为一个时间片,发送端在一个时间片中发送一个字符,接收端则在一个时间片中接收一个字符。
同步传输时,一个信息帧中包含许多字符,每个信息帧用同步字符作为开始,一般将同步字符和空字符用同一个代码。
在整个系统中,由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。
接收端当然是应该能识别同步字符的,当检测到有一串数位和同步字符相匹配时,就认为开始一个信息帧,于是,把此后的数位作为实际传输信息来处理。
2).异步通信原理异步通信是一种很常用的通信方式。
异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。
当然,接收端必须时刻做好接收的准备。
发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。
异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大)。
3).同步通信与异步通信区别:(1)同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
同步通信和异步通信的特点及异同
同步通信和异步通信的特点及异同同步通信是指在发送数据之后,发送方阻塞等待接收方响应,直到接收到响应后才继续发送下一个数据的通信方式。
而异步通信是指在发送数据之后,发送方不需要等待接收方响应即可继续发送下一个数据的通信方式。
以下将对同步通信和异步通信的特点及异同进行详细阐述。
一、同步通信的特点:1.阻塞等待:发送方在发送数据后会阻塞等待接收方的响应,直到接收到响应后才能继续发送下一个数据。
这种阻塞等待的机制保证了数据的可靠性和有序性。
2.简单可控:同步通信方式相对简单,容易实现和控制,适用于一对一、一对多等简单通信场景。
3.通信效率较低:由于发送方必须等待接收方的响应才能继续发送下一个数据,因此同步通信效率较低,特别是在网络延迟较高的情况下。
4.容易造成资源浪费:由于发送方必须等待接收方的响应,若接收方无法及时响应,发送方的资源可能长时间被占用,导致资源浪费。
二、异步通信的特点:1.非阻塞:在发送数据后,发送方不需要等待接收方响应即可继续发送下一个数据。
这种非阻塞的机制提高了通信效率,使得发送方能够充分利用资源。
2.高效性:由于发送方不需要等待接收方响应,因此异步通信效率较高,特别适用于需要快速传输大量数据的场景。
3.复杂度较高:相对于同步通信,异步通信的实现复杂度较高,需要考虑消息队列、回调函数等机制,以确保发送方和接收方的同步性。
4.容易出错:由于异步通信的实现较为复杂,容易出现消息丢失、死锁等问题,需要更加仔细地进行系统设计和调试。
三、同步通信和异步通信的异同:1.数据传输方式:同步通信是一种半双工的通信方式,即在发送方发送数据的同时,接收方必须进行接收操作。
异步通信则可以是全双工的通信方式,发送方和接收方可以同时进行发送和接收操作。
2.通信效率:异步通信的效率较高,可以充分利用资源,快速传输大量数据。
同步通信的效率较低,由于需要等待接收方响应,可能导致资源长时间被占用,进而影响通信效率。
3.实现复杂度:异步通信的实现复杂度较高,需要考虑消息队列、回调函数等机制。
同步通信与异步通信
串行通信的基本概念 (1)异步通信ASYNC和同步通信SYNC (2)串口通讯—异步通信方式 (6)“模拟”和“数字” (9)串行通信的基本概念所谓“串行通信”:是指数据是一位一位顺序传送。
问题:为什么要采用串行通信呢?解答:采用串行通信的主要原因是:为了降低通信线路的价格和简化通信设备,并且可以利用现有的通信线路。
并行通信和串行通信在计算机领域中,有两种数据通信方式:串行传送和并行传送。
并行传送数据在多条并行1位宽的传输线上同时由源传送到目的。
示意图如下:串行传送数据在单条1位宽的传输线上,一位一位地按顺序分时传送。
示意图如下:并行通信与串行通信的比较:(1)从距离上看:并行通信适宜于近距离的数据传送,通常小于30米。
而串行通信适宜于远距离传送,可以从几米到数千公里。
(2)从速度上看:在短距离内,并行接口的数据传输速度要比串行接口的传输速度高的多。
(3)从设备、费用上看:对于远距离通信而言,串行通信的费用显然比较低异步通信ASYNC和同步通信SYNC在串行通信中有两种基本的通信方式:异步通信ASYNC和同步通信SYNC异步通信在异步通信中,CPU与外设之间有两项约定:(1)字符格式---字符的编码形式及规定,每个串行字符由以下四个部分组成:⑴ 1个起始位,低电平;⑵ 5--8个数据位;⑶ 1个奇偶校验位;⑷ 1--2个终止位(停止位)高电平;(2)波特率波特率是指单位时间内传送二进制数据的位数,以位/秒位单位,它是衡量串行数据传送速度快慢的重要标志和参数。
例如:假如数据出送速率是120位/秒,则传送的波特率为:120波特。
注意:异步通信的传送速度一般在50波特-----19200波特之间。
同步通信在异步通信中,每个字符要用起始位和终止位作为字符开始和结束的标志,占用了一些时间,为了提高数据块的传送速度,就要设法去掉这些标志,就采用同步通信。
同步通信的速度可达500千波特。
但是它的硬件电路比较复杂。
同步通信和异步通信的特点及异同
5.1.3同步通信和异步通信一、同步通信和异步通信串行通信可以分为两种类型,一种叫同步通信,另一种叫异步通信。
同步通信方式,是把许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个接一个地传输,但是,在每组信息(通常称为信图 5.2同步通信示意图息帧)的开始要加上同步字符,在没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。
同步方式下,发送方除了发送数据,还要传输同步时钟信号,信息传输的双方用同一个时钟信号确定传输过程中每1位的位置。
见右图 5.2所示。
在异步通信方式中,两个数据字符之间的传输间隔是任意的,所以,每个数据字符的前后都要用一些数位来作为分隔位。
从图 5.2中可以看到,按标准的异步通信数据格式(叫做异步通信帧格式),1个字符在传输时,除了传输实际数据字符信息外,还要传输几个外加数位。
具体说,在1个字符开始传输前,输出线必须在逻辑上处于“1”状态,这称为标识态。
传输一开始,输出线由标识态变为“0”状态,从而作为起始位。
起始位后面为5~8个信息位,信息位由低往高排列,即先传字符的低位,后传字符的高位。
信息位后面为校验位,校验位可以按奇校验设置,也可以按偶校验设置,或不设校验位。
最后是逻辑的“1”作为停止位,停止位可为1位、1.5位或者2位。
如果传输完1个字符以后,立即传输下一个字符,那么,后一个字符的起始位便紧挨着前一个字符的停止位了,否则,输出线又会进入标识态。
在异步通信方式中,发送和接收的双方必须约定相同的帧格式,否则会造成传输错误。
在异步通信方式中,发送方只发送数据帧,不传输时钟,发送和接收双方必须约定相同的传输率。
当然双方实际工作速率不可能绝对相等,但是只要误差不超过一定的限度,就不会造成传输出错。
图 5.3是异步通信时的标准数据格式。
图 5.3异步通信示意图比较起来,在传输率相同时,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比较小。
二、传输率所谓传输率就是指每秒传输多少位,传输率也常叫波特率。
同步传输与异步传输
同步传输与异步传输在网络通信过程中,通信双方要交换数据,需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号,接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理,因此定时是至关重要的。
在计算机网络中,定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据,否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输(Asynchronous Transmission):异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键,就发送一个8比特位的ASCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码,这取决于用户的输入速度,内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题,即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前,第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话,而你没来得及反应过来,漏掉了最前面的几个词。
因此,每次异步传输的信息都以一个起始位开头,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;在传输结束时,一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例,空闲(没有传送数据)的线路实际携带着一个代表二进制1的信号,异步传输的开始位使信号变成0,其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后,停止位使信号重新变回1,该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”,按照8比特位的扩展ASCII编码,将发送“00110001”,同时需要在8比特位的前面加一个起始位,后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易,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。
在上面的例子,每8个比特要多传送两个比特,总的传输负载就增加25%。
同步和异步的概念?
同步和异步的概念?进程同步⽤来实现程序并发执⾏时候的可再现性。
⼀.进程同步及异步的概念1.进程同步:就是在发出⼀个功能调⽤时,在没有得到结果之前,该调⽤就不返回。
也就是必须⼀件⼀件事做,等前⼀件做完了才能做下⼀件事.就像早上起床后,先洗涮,然后才能吃饭,不能在洗涮没有完成时,就开始吃饭.按照这个定义,其实绝⼤多数函数都是同步调⽤(例如sin,isdigit等)。
但是⼀般⽽⾔,我们在说同步、异步的时候,特指那些需要其他部件协作或者需要⼀定时间完成的任务。
最常见的例⼦就是sendmessage。
该函数发送⼀个消息给某个窗⼝,在对⽅处理完消息之前,这个函数不返回。
当对⽅处理完毕以后,该函数才把消息处理函数所返回的lresult值返回给调⽤者。
2.异步异步的概念和同步相对。
当⼀个异步过程调⽤发出后,调⽤者不能⽴刻得到结果。
实际处理这个调⽤的部件在完成后,通过状态、通知和回调来通知调⽤者。
以casycsocket类为例(注意,csocket从casyncsocket派⽣,但是其功能已经由异步转化为同步),当⼀个客户端通过调⽤connect函数发出⼀个连接请求后,调⽤者线程⽴刻可以朝下运⾏。
当连接真正建⽴起来以后,socket底层会发送⼀个消息通知该对象。
这⾥提到执⾏部件和调⽤者通过三种途径返回结果:状态、通知和回调。
可以使⽤哪⼀种依赖于执⾏部件的实现,除⾮执⾏部件提供多种选择,否则不受调⽤者控制。
如果执⾏部件⽤状态来通知,那么调⽤者就需要每隔⼀定时间检查⼀次,效率就很低(有些初学多线程编程的⼈,总喜欢⽤⼀个循环去检查某个变量的值,这其实是⼀种很严重的错误)。
如果是使⽤通知的⽅式,效率则很⾼,因为执⾏部件⼏乎不需要做额外的操作。
⾄于回调函数,其实和通知没太多区别。
进程同步的基本概念在计算机系统中,由于资源有限⽽导致了进程之间的资源竞争和共享,因此,进程的并发执⾏不仅仅是⽤户程序的执⾏开始时间的随机性和提⾼资源利⽤率的结果,也是资源有限性导致资源的竞争与共享对进程的执⾏过程进⾏制约所造成的。
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3.设输入码位1110001100,画出单极性归/不归零、双极性归/不归零、差分码、双向码、密勒码、差分码和CMI码
答:
+E
1 1 归零
1 1 1 0 0 0 1 1 0 0
+E
0
单极性不归零
+E
1 1 1 0 0 0 1 1 0 0
0
- E
双极性归零
+E 1 1 1 0 0 0 1
比较起来,在传输率相同时,同步通信方式下的传输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要较小。但是,在同步方式下,要求进行信息传输双方必须用同一个时间进行协调,在传输数据的同时,还必须传输时钟信号。而在异步方式下,接收方的时钟频率和发送方的时钟频率不必完全一样。
异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但因为开始位和停止位的开销所占比例较大,所以传输效率较低。在异步发送帧时,并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去,而是说,发送端可以在任意时间发送一个帧,而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的,在一帧中的所有比特是连续发送的,不需要先进行比特同步。
1.试述同步通信方式和异步通信方式之间的区别,以及他们各自的优缺点。在同步通信系统中如何解决传输透明性的问题
答:同步通信是指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率始终保持一致,这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的,而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。