串行通信中的异步、同步与并行通信机制解析

串行通信、异步通信、同步通信和并行通信是数据传输中常用的几种方式，它们在数据传输的速度、效率、复杂性等方面有所不同。

串行通信，这是一种数据传输方式，其中数据是按一位一位的顺序传送的。在串行通信中，只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，因此它特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。串行通信的速度通常比并行通信慢，但其成本更低，且覆盖面积更广，如公用电话系统。

同步通信：同步通信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与结束。同步是指数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格规定它们的时间关系。在同步通信中，发送方发出数据后需要等待接收方发回响应，然后才能发送下一个数据包。例如，QQ在线传输文件就需要双方约定在线，且传输过程不能中断，否则就会失败。

串行通信异步原理如下图所示：

异步通信：在这种通信方式中，每个字符都要加1位起始位和一位停止位，以标记一个字符的开始与结束，并以此实现数据传输同步。异步是指字符与字符之间的时间间隔是可变的，不需严格限制它们的时间关系。例如，电视机遥控器、对讲机和手机通话过程都采用了异步串行通信。

串行通信异步特点：

1.不需要同步时钟线；

2.通信双方需要在数据传输前配置相同数据传输速率，例如：UART常用波特率9600。

串行通信同步原理如下图所示：

串行通信同步特点：

1.拥有同步时钟线；

2.数据的每一位通过时钟信号进行传输；

3.时钟统一、字符与字符间同步无间隔。

并行通信原理如下图所示：

并行通信：与此相反，并行通信是指数据的各位同时传送，通常有多少位数据就必须有多少根数据线。并行通信的速度快，但造价高，内部的多根线缆同步较困难，相互之间易产生干扰。

并行通信特点：

1.由于各个数据位同时进行传输，传输速率极快（是串行通信速率的8倍）、效率超高；

2.占用端口多，成本较高；

3.并行通信抗干扰能力较差；

4.只适用于短距离高速通信。

审核编辑：黄飞