2 物理层(三):数据传输的方式,同步传输和异步传输

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2 物理层(三):数据传输的方式,同步传输和异步传输

2024-07-06 00:22:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录 1 数据的传输方式1.1 并行传输1.2 串行传输 2 同步传输和异步传输2.1 同步传输2.2 异步传输2.3 同步和异步传输对比

1 数据的传输方式

在数据通信中,数据传输方式有并行传输和串行传输两种

1.1 并行传输

定义:并行传输是指数据以成组的方式在多个并行的信道上同时传输,即多个数据位并排同时在线路上传输,相应地需要若干根传输线。 优点是:速度快 缺点:费用高,维修不易,易受干扰 应用:一般用在短距离范围且传输速度要求高的场合。如计算机内部或近距离设备的数据传输,如计算机和打印机之间的并行通信一般通过计算机上的并行端口(LPT)进行

1.2 串行传输

定义:串行传输是指数据在信道上一位一位的逐个传输,从发送端到接收端只需一根传输线 优点:线路成本低,架设方便,容易维护,易于实现 缺点:

1)传输速度比并行传输要慢。这是由于计算机内部操作大多使用并行传输方式,因此当数据通信采用串行传输方式时,发送端需要通过并/串转换装置将并行数据位流变为串行数据位流,然后送到信道上传输,在接收端再通过串/并转换,还原成8位并行数据流。2)在串行传输中,还需考虑通信的方向及通信过程中的同步传输问题。

串行数据信号在传输上有三种方式:

单工通信(双线制):

单工(Simplex)通信只允许传输的信息始终向一个方向流动,就像道路交通上的单行道一样。实际应用中,单工通信的信道采用双线制,一个用于传输数据的主信道,另一个用于传输控制信息的监测信道。例如,听广播和看电视,信息只能从广播电台和电视台发射(传输)到用户,而用户不能将数据传输到广播电台或电视台。 比如:BP机 在这里插入图片描述

半双工通信(双线制+开关):

半双工(Half Duplex)通信允许信息流向两个方向都可传输,但同一时刻只能朝一个方向传输,不能同时进行双向传输。通信的双方都要具备发送和接收装置,每一端既可以作为发送端也可以作为接收端,信息流是轮流使用发送和接收装置的。适用于会话式终端通信。例如:无线电对讲机效率较低 在这里插入图片描述

全双工通信(四线制)

全双工(Full Duplex)通信是指在同一时刻,能同时进行双向通信,即通信的一方在发送信息的同时也能接收信息。它相当于两个方向相反的单工通信组合,通常采用四线制例子:电话 在这里插入图片描述 2 同步传输和异步传输

同步技术主要解决的是何时发送数据、双方传输速率是否一致、每个比特持续时间、比特间的时间间隔等问题,同步技术直接影响通信质量。

常用的同步技术有同步传输方式和异步传输方式两种。

2.1 同步传输

同步传输: 1)传输内容:一个大的数据块(一组数据或一个报文) 2)传输方式:同时发送 3)同步传输的过程:传输时

发送方:发送时,在传输的数据块前面放上两个或两个以上的同步信号SYN(ASCII代码为0010110,见附录B),在数据块结束加上后同步信号接收方:接收时,首先寻找同步字符SYN,如果检验出两个或两个以上的SYN,那么后续的就是传输的字符,直至后同步信号为止。

4)传输单位:帧(数据块和前后的同步信号一起构成了一个数据单位,称为帧) 5)特点:

优点:线路利用率高,可连续发送,多用于字符信息块的高速传输。缺点:收/发双方控制复杂,需要精度较高的时钟装置,对线路的要求也高一般在发送几千比特之后需要再进行一次同步 在这里插入图片描述 2.2 异步传输

异步传输(也叫做起止式传输): 1)传输内容:字符,可以是一个字符也可以是多个字符 2)传输方式:不连续发送,字符之间可间隔任意时间 3)异步传输过程:

在每个字符(8 比特)代码前增加一个起始位(逻辑0),字符代码后增加1 位、1.5位、2位停止位(逻辑1)。字符可以是5位或8位,一般5位字符的停止位是1.5位,8位字符的停止位是2位。

4)传输单位:帧(字符,与前面的起始位,及后面的逻辑位构成一个数据单位) 5)特点:

不连续的,可随时发送接收端和发送端时钟必须同步,但是精度要求较低 在这里插入图片描述 2.3 同步和异步传输对比 同步传输异步传输传输效率高较低传输线路线路控制比较复杂,要求有发送检测同步字符的线路设备简单,技术容易传输方式同时传输串行发送对时钟的要求需要精度较高的时钟装置 如果时钟失步,会破坏整个数据块的正确性接收端和发送端时钟必须同步,但是精度要求较低。有一次时钟失步,也只影响一个字符的正确接收


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