串行方式是指数据中的各位分时传送,此时只需要一条数据线,外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。因为一次只能传送一位,所以对于一个字节的数据,至少要分8位才能传送完毕。串行通信的必要过程是:发送时,要把并行数据变成串行数据发送到线路上去,接收时,要把串行信号变成并行数据,才能被计算机及其它设备处理。
![网络中的串行与并行,同步与异步的比较_同步通信与异步通信](https://s2.51cto.com/attachment/201101/104710211.png?x-oss-process=image/resize,m_fixed,w_1184)
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。起始位表示一个字符的开始,接收方可用起始位使自己的接收时钟与数据同步。停止位则表示一个字符的结束。这种用起始位开始,停止位结束所构成的一串信息称为帧(frame)(注意:异步通信中的“帧”与同步通信中“帧”是不同的,异步通信中的“帧”只包含一个字符,而同步通信中“帧”可包含几十个到上千个字符)。在传送一个字符时,由一位低电平的起始位开始,接着传送数据位,数据位的位数为5~8。在传输时,按低位在前,高位在后的顺序传送。奇偶校验位用于检验数据传送的正确性,也可以没有,可由程序来指定。最后传送的是高电平的停止位,停止位可以是1位、1.5位或2位。停止位结束到下一个字符的起始位之间的空闲位要由高电平2来填充(只要不发送下一个字符,线路上就始终为空闲位)。
异步通信中典型的帧格式是:1位起始位,7位(或8位)数据位,1位奇偶校验位,2位停止位。
起始位 数据位(低位…高位) 奇偶校验位 停止位 空闲位 起始位
从以上叙述可以看出,在异步通信中,每接收一个字符,接收方都要重新与发送主同步一次,所以接收端的同步时钟信号并不需要严格地与发送方同步,只要它们在一个字符的传输时间范围内能保持同步即可,这意味着南时钟信号漂移的要求要比同步信号低得多,硬件成本也要低的多,但是异步传送一个字符,要增加大约20%的附加信息位,所以传送效率比较低