異步通信是什么 異步通信原理介紹

2023-08-01 17:33:10  

異步通信,異步通信是什么意思

異步通信中，數(shù)據(jù)通常以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀傳送。字符幀由發(fā)送端逐幀發(fā)送，通過傳輸線被接收設(shè)備逐幀接收。發(fā)送端和接收端可以由各自的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個(gè)時(shí)鐘源彼此獨(dú)立，互不同步。

異步通信以一個(gè)字符為傳輸單位，通信中兩個(gè)字符間的時(shí)間間隔是不固定的，然而在同一個(gè)字符中的兩個(gè)相鄰位代碼間的時(shí)間間隔是固定的。


(資料圖)

通信協(xié)議(通信規(guī)程)：使用異步串口傳送一個(gè)字符的信息時(shí)，對(duì)資料格式有如下約定：規(guī)定有空閑位、起始位、資料位、奇偶校驗(yàn)位、停止位。

異步通訊的時(shí)序，

其中各位的意義如下：

起始位：先發(fā)出一個(gè)邏輯”0”信號(hào)，表示傳輸字符的開始。

資料位：緊接著起始位之后。資料位的個(gè)數(shù)可以是4、5、6、7、8等，構(gòu)成一個(gè)字符。通常采用ASCII碼。從最低位開始傳送，靠時(shí)鐘定位。

奇偶校驗(yàn)位：資料位加上這一位后，使得“1”的位數(shù)應(yīng)為偶數(shù)(偶校驗(yàn))或奇數(shù)(奇校驗(yàn))，以此來(lái)校驗(yàn)資料傳送的正確性。

停止位：它是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志?？梢允?位、1.5位、2位的高電平。

空閑位：處于邏輯“1”狀態(tài)，表示當(dāng)前線路上沒有資料傳送。

波特率：是衡量資料傳送速率的指針。表示每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)。例如資料傳送速率為120字符/秒，而每一個(gè)字符為10位，則其傳送的波特率為10×120=1200字符/秒=1200波特。

注：異步通信是按字符傳輸?shù)?，接收設(shè)備在收到起始信號(hào)之后只要在一個(gè)字符的傳輸時(shí)間內(nèi)能和發(fā)送設(shè)備保持同步就能正確接收。下一個(gè)字符起始位的到來(lái)又使同步重新校準(zhǔn)(依靠檢測(cè)起始位來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)送與接收方的時(shí)鐘自同步的)。

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Asynchronous Communications 異步通信

異步通信指兩個(gè)互不同步的設(shè)備通過計(jì)時(shí)機(jī)制或其他技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。異步通信中兩個(gè)字符之間的時(shí)間間隔是不固定的，而在一個(gè)字符內(nèi)各位的時(shí)間間隔是固定的。基本上，發(fā)送方可以隨時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而接收方必須在信息到達(dá)時(shí)準(zhǔn)備好接收。相反，同步傳輸是一個(gè)精確同步的位流，其中字符的起始是由計(jì)時(shí)機(jī)制來(lái)定位的。

在大量使用異步與同步傳輸?shù)拇笮蜋C(jī)/終端環(huán)境中，異步傳輸用于傳輸來(lái)自用戶周期性按鍵的終端的字符。接收系統(tǒng)知道等待下一次按鍵，即使這會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間。相反，同步傳輸用作定期傳輸大量信息的大型系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路。協(xié)議為在公用電話系統(tǒng)上利用慢速鏈路而進(jìn)行了優(yōu)化，因此無(wú)關(guān)位將從傳輸中刪除，并且時(shí)鐘用于隔開字符。

在異步通信中，字符作為比特串編碼，由起始位(start bit)、數(shù)據(jù)位(data bit)、奇偶校驗(yàn)位(parity)和停止位(stop bit)組成。這種用起始位開始，停止位結(jié)束所構(gòu)成的一串信息稱為幀(frame)。校驗(yàn)比特有時(shí)用于檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。傳輸?shù)摹捌鹗家煌Ｖ埂蹦Ｊ揭馕吨鴮?duì)于每個(gè)新字符，傳輸都重新從頭開始，而消除在上次傳輸過程中可能出現(xiàn)的任意計(jì)時(shí)差異。當(dāng)差異確實(shí)出現(xiàn)時(shí)，檢錯(cuò)和糾錯(cuò)機(jī)制能夠請(qǐng)求重傳。

在傳送一個(gè)字符時(shí)，由一位低電平的起始位開始，接著傳送數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位的位數(shù)為5～8。在傳輸時(shí)，按低位在前，高位在后的順序傳送。奇偶校驗(yàn)位用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送的正確性，也可以沒有，可由程序來(lái)指定。最后傳送的是高電平的停止位，停止位可以是1位、1.5位或2位。停止位結(jié)束到下一個(gè)字符的起始位之間的空閑位要由高電平2來(lái)填充(只要不發(fā)送下一個(gè)字符，線路上就始終為空閑位)。

異步通信中典型的幀格式是：1位起始位，7位(或8位)數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗(yàn)位，2位停止位。

在異步通信中，每接收一個(gè)字符，接收方都要重新與發(fā)送方同步一次，所以接收端的同步時(shí)鐘信號(hào)并不需要嚴(yán)格地與發(fā)送方同步，只要它們?cè)谝粋€(gè)字符的傳輸時(shí)間范圍內(nèi)能保持同步即可，這意味著對(duì)時(shí)鐘信號(hào)漂移的要求要比同步信號(hào)低得多，硬件成本也要低的多，但是異步傳送一個(gè)字符，要增加大約20%的附加信息位，所以傳送效率比較低。異步通信方式簡(jiǎn)單可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，故廣泛地應(yīng)用于各種微型機(jī)系統(tǒng)中。

異步傳輸可以在兩臺(tái)鄰近的計(jì)算機(jī)之間發(fā)生，方法是在每臺(tái)計(jì)算機(jī)的異步通信端口之間連接一條不帶調(diào)制解調(diào)器的電纜。如果計(jì)算機(jī)之間的距離很遠(yuǎn)，則每個(gè)端口都需要一個(gè)調(diào)制解調(diào)器來(lái)轉(zhuǎn)換用于通過模擬電話線傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)。在正常交換(撥號(hào))或租用電話線上，異步傳輸可以以高達(dá)56kbit/s的速度進(jìn)行。

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