同步傳輸/異步傳輸原理什么?

同步傳輸

同步傳輸方式中發送方和接收方的時鐘是統一的、字符與字符間的傳輸是同步無間隔的。

在網絡通信過程中，通信雙方要交換數據，需要高度的協同工作。為了正確的解釋信號，接收方必須確切地知道信號應當何時接收和處理，因此定時是至關重要的。在計算機網絡中，定時的因素稱為位同步。同步是要接收方按照發送方發送的每個位的起止時刻和速率來接收數據，否則會產生誤差。通常可以采用同步或異步的傳輸方式對位進行同步處理。

同步傳輸（Synchronous Transmission）：同步傳輸的比特分組要大得多。它不是獨立地發送每個字符，每個字符都有自己的開始位和停止位，而是把它們組合起來一起發送。我們將這些組合稱為數據幀，或簡稱為幀。

數據幀的第一部分包含一組同步字符，它是一個獨特的比特組合，類似于前面提到的起始位，用于通知接收方一個幀已經到達，但它同時還能確保接收方的采樣速度和比特的到達速度保持一致，使收發雙方進入同步。

幀的最后一部分是一個幀結束標記。與同步字符一樣，它也是一個獨特的比特串，類似于前面提到的停止位，用于表示在下一幀開始之前沒有別的即將到達的數據了。

同步傳輸通常要比異步傳輸快速得多。接收方不必對每個字符進行開始和停止的操作。一旦檢測到幀同步字符，它就在接下來的數據到達時接收它們。另外，同步傳輸的開銷也比較少。例如，一個典型的幀可能有500字節（即4000比特）的數據，其中可能只包含100比特的開銷。這時，增加的比特位使傳輸的比特總數增加2.5%，這與異步傳輸中25 %的增值要小得多。隨著數據幀中實際數據比特位的增加，開銷比特所占的百分比將相應地減少。但是，數據比特位越長，緩存數據所需要的緩沖區也越大，這就限制了一個幀的大小。另外，幀越大，它占據傳輸媒體的連續時間也越長。在極端的情況下，這將導致其他用戶等得太久。

同步傳輸：字符打包成數據幀，幀的第一部分有比特組合，用于通知幀的到達以及告知接收方采樣速度和速度，最后一部分幀結束標記。同步傳輸通常比異步傳輸快得多，比如500字節（4000比特）打包數據幀，可能包含100比特的開銷，占2.5%；數據幀打包越大，則傳輸頻率降低，掉包損失也更大。

在網絡通信過程中，通信雙方要交換數據，需要高度的協同工作。為了正確的解釋信號，接收方必須確切地知道信號應當何時接收和處理，因此定時是至關重要的。在計算機網絡中，定時的因素稱為位同步。同步是要接收方按照發送方發送的每個位的起止時刻和速率來接收數據，否則會產生誤差。通常可以采用同步或異步的傳輸方式對位進行同步處理。同步傳輸方式中發送方和接收方的時鐘是統一的、字符與字符間的傳輸是同步無間隔的。

同步傳輸（Synchronous Transmission）

同步傳輸是以同步的時鐘節拍來發送數據信號的，因此在一個串行的數據流中，各信號碼元之間的相對位置都是固定的(即同步的)。接收端為了從收到的數據流中正確地區分出一個個信號碼元，首先必須建立準確的時鐘信號。數據的發送一般以組（或稱幀）為單位，一組數 據包含多個字符收發之間的碼組或幀同步，是通過傳輸特定的傳輸控制字符或同步序列來完成的，傳輸效率較高

同步傳輸的比特分組要大得多。它不是獨立地發送每個字符，每個字符都有自己的開始位和停止位，而是把它們組合起來一起發送。我們將這些組合稱為數據幀，或簡稱為幀。數據幀的第一部分包含一組同步字符，它是一個獨特的比特組合，類似于前面提到的起始位，用于通知接收方一個幀已經到達，但它同時還能確保接收方的采樣速度和比特的到達速度保持一致，使收發雙方進入同步。

幀的最后一部分是一個幀結束標記。與同步字符一樣，它也是一個獨特的比特串，類似于前面提到的停止位，用于表示在下一幀開始之前沒有別的即將到達的數據了。

同步傳輸通常要比異步傳輸快速得多。接收方不必對每個字符進行開始和停止的操作。一旦檢測到幀同步字符，它就在接下來的數據到達時接收它們。另外，同步傳輸的開銷也比較少。例如，一個典型的幀可能有500字節（即4000比特）的數據，其中可能只包含100比特的開銷。這時，增加的比特位使傳輸的比特總數增加2.5%，這與異步傳輸中25%的增值要小得多。隨著數據幀中實際數據比特位的增加，開銷比特所占的百分比將相應地減少。但是，數據比特位越長，緩存數據所需要的緩沖區也越大，這就限制了一個幀的大小。另外，幀越大，它占據傳輸媒體的連續時間也越長。在極端的情況下，這將導致其他用戶等得太久。

異步傳輸

異步傳輸方式并不要求發送方和接收方的時鐘完全一樣，字符與字符間的傳輸是異步的。

在網絡通信過程中，通信雙方要交換數據，需要高度的協同工作。為了正確的解釋信號，接收方必須確切地知道信號應當何時接收和處理，因此定時是至關重要的。在計算機網絡中，定時的因素稱為位同步。同步是要接收方按照發送方發送的每個位的起止時刻和速率來接收數據，否則會產生誤差。通常可以采用同步或異步的傳輸方式對位進行同步處理。

異步傳輸（Asynchronous Transmission）： 異步傳輸將比特分成小組進行傳送，小組可以是8位的1個字符或更長。發送方可以在任何時刻發送這些比特組，而接收方從不知道它們會在什么時候到達。一個常見的例子是計算機鍵盤與主機的通信。按下一個字母鍵、數字鍵或特殊字符鍵，就發送一個8比特位的ASCII代碼。鍵盤可以在任何時刻發送代碼，這取決于用戶的輸入速度，內部的硬件必須能夠在任何時刻接收一個鍵入的字符。

異步傳輸存在一個潛在的問題，即接收方并不知道數據會在什么時候到達。在它檢測到數據并做出響應之前，第一個比特已經過去了。這就像有人出乎意料地從后面走上來跟你說話，而你沒來得及反應過來，漏掉了最前面的幾個詞。因此，每次異步傳輸的信息都以一個起始位開頭，它通知接收方數據已經到達了，這就給了接收方響應、接收和緩存數據比特的時間；在傳輸結束時，一個停止位表示該次傳輸信息的終止。按照慣例，空閑（沒有傳送數據）的線路實際攜帶著一個代表二進制1的信號，異步傳輸的開始位使信號變成0，其他的比特位使信號隨傳輸的數據信息而變化。最后，停止位使信號重新變回1，該信號一直保持到下一個開始位到達。例如在鍵盤上數字“1”，按照8比特位的擴展ASCII編碼，將發送“00110001”，同時需要在8比特位的前面加一個起始位，后面一個停止位。

異步傳輸的實現比較容易，由于每個信息都加上了“同步”信息，因此計時的漂移不會產生大的積累，但卻產生了較多的開銷。在上面的例子，每8個比特要多傳送兩個比特，總的傳輸負載就增加25%。對于數據傳輸量很小的低速設備來說問題不大，但對于那些數據傳輸量很大的高速設備來說，25%的負載增值就相當嚴重了。因此，異步傳輸常用于低速設備。

異步傳輸：字符分組，每個字符8位其中包含2個“同步信息位”增加25％負載開銷，常用于數據傳輸量小的低速設備。

在網絡通信過程中，通信雙方要交換數據，需要高度的協同工作。為了正確的解釋信號，接收方必須確切地知道信號應當何時接收和處理，因此定時是至關重要的。在計算機網絡中，定時的因素稱為位同步。同步是要接收方按照發送方發送的每個位的起止時刻和速率來接收數據，否則會產生誤差。通常可以采用同步或異步的傳輸方式對位進行同步處理。異步傳輸方式并不要求發送方和接收方的時鐘完全一樣，字符與字符間的傳輸是異步的。

異步傳輸（Asynchronous Transmission）

異步傳輸一般以字符為單位，不論所采用的字符代碼長度為多少位，在發送每一字符代碼時，前面均加上一個“起”信號，其長度規定為1個碼元，極性為“0”，即空號的極性；字符 代碼后面均加上一個“止”信號，其長度為1或2個碼元，極性皆為“1”，即與信號極性相同，加上起、止信號的作用就是為了能區分串行傳輸的“字符”，也就是實現串行傳輸收、發雙方碼組或字符的同步。這種傳輸方式的特點是同步實現簡單，收發雙方的時鐘信號不需要嚴格同步。缺點是對每一字符都需加入“起、止”碼元，使傳輸效率降低，故適用于1200bi t／s以下的低速數據傳輸。

異步傳輸將比特分成小組進行傳送，小組可以是8位的1個字符或更長。發送方可以在任何時刻發送這些比特組，而接收方從不知道它們會在什么時候到達。一個常見的例子是計算機鍵盤與主機的通信。按下一個字母鍵、數字鍵或特殊字符鍵，就發送一個8比特位的ASCII代碼。鍵盤可以在任何時刻發送代碼，這取決于用戶的輸入速度，內部的硬件必須能夠在任何時刻接收一個鍵入的字符。

異步傳輸存在一個潛在的問題，即接收方并不知道數據會在什么時候到達。在它檢測到數據并做出響應之前，第一個比特已經過去了。這就像有人出乎意料地從后面走上來跟你說話，而你沒來得及反應過來，漏掉了最前面的幾個詞。因此，每次異步傳輸的信息都以一個起始位開頭，它通知接收方數據已經到達了，這就給了接收方響應、接收和緩存數據比特的時間；在傳輸結束時，一個停止位表示該次傳輸信息的終止。按照慣例，空閑（沒有傳送數據）的線路實際攜帶著一個代表二進制1的信號，異步傳輸的開始位使信號變成0，其他的比特位使信號隨傳輸的數據信息而變化。最后，停止位使信號重新變回1，該信號一直保持到下一個開始位到達。例如在鍵盤上數字“1”，按照8比特位的擴展ASCII編碼，將發送“00110001”，同時需要在8比特位的前面加一個起始位，后面一個停止位。

異步傳輸的實現比較容易，由于每個信息都加上了“同步”信息，因此計時的漂移不會產生大的積累，但卻產生了較多的開銷。在上面的例子，每8個比特要多傳送兩個比特，總的傳輸負載就增加25%。對于數據傳輸量很小的低速設備來說問題不大，但對于那些數據傳輸量很大的高速設備來說，25%的負載增值就相當嚴重了。因此，異步傳輸常用于低速設備。