1. 同步传输和异步传输有什么区别

同步与异步传输的区别


1,异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。


2,异步专传输的单位是属字符而同步传输的单位是桢。


3,异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会，而同步传输则是以数据中抽取同步信息。


4,异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。

2. 通信技术的基本概念！急需

信息、数据和信号
信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态
数据是信息的载体，是信息的表现形式。
信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。
传输介质是通信中传送信息的载体，又称为信道
模拟通信和数字通信
通信系统主要由5个基本系统元件构成，信源、转换器、信道、反转换器、信宿
源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式，通过信道传输到目的系统，目的系统再将信号反变换为具体的信息
通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式
模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示
数字信号是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示
数字信号比模拟信号可靠性高，数字信号比较容易存储、处理和传输
数据通信的技术指标
1、信道带宽：是描述信道传输能力的技术指标，它的大小是由信道的物理特性决定的。
信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度
2、数据传输速率：称为比特率，是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数，记为bps，常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等，数据传输速率的高低，由每位数据所占的时间决定，一位数据所占用的时间宽度越小，则传输速率越高
3、信道容量：
信道的传输能力是有一定限制的，信道传输数据的速率的上限，称为信道容量，一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数
C=Wlog2(1+S/N)
C为信道容量；W为信道带宽；N为噪声功率；S为信号功率
S/N称为信噪比，用来描述信道的质量，噪声小的系统信噪比高，信噪比S/N通常用10lg(S/N)来表示，其单位为分贝。
无噪声离散信道容量公式为C=2Wlog2L (L为传输二进制信号)
4、波特率：
是传输的信号值每秒钟变化的次数，如果被传输的信号周期为T，则波特率Rb=1/T。Rb称为波形速率或调制速率。
R=Rblog2V
V表示所传输信号所包含的离散电平数
5、信道延迟
信号沿信道传输需要一定的时间,就是信道延迟,信道延迟时间的长短,主要受发送设备和接收设备的响应时间、通信设备的转发和等待时间、计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。
信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的响应时间+通信设备的转发和等待时间
6、误码率：
是指接收的错误码元数占传送总码元数的比例，即码元在传输系统中被传错的概率。
Pc=Ne/N
Ne表示单位时间内接收的错误码元数；N表示单位时间内系统接收的总码元数
误码率越低，通信系统的可靠性越高，通信质量越好。
数据的传输
串/并行通信
数据的传输方式有串行通信和并行通信两种，并行通信用于较低距离的数据传输，串行通信用于较远距离的数据传输
1、串行通信
串行通信在传输数据时，数据是一位一位地在通信上传输的
USB指串行总线。网卡负责串行数据和并行数据的转换工作。
2、并行通信
是指要传输的数据中多个数据位同时在两个设备中传输，发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位校验位。接收设备可同时接收到这些数据，而且无需变换就可以直接使用
并行通信特点：传输速度快，处理简单
通信线路的连接方式
1、点对点连接方式
指在发送端和接收端之间采用一条线路连接，使用的线路可以是专用线路、租用线路或交换线路。
2、多点连接方式
指各个站点通过一条公共的通信线路或集线器连接起来
信道的通信方式
1、单工通信
在单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传输方向。
2、半双工通信
信号可以双向传送，但必须交替进行，在任一时刻只能向一个方向传送。
3、全双工通信
信号可以双向传送数据，通信效率高，适合于计算机与计算机之间的通信
信号的传输方式
基带传输指按照它们的原样进行传输
频带传输是利用它们调制载荷的高频载波信号进行传输。根据载波信号的不同又可分为模拟传输和数字传输
1、基带传输
把矩形脉冲信号的固有频带称做基带，把矩形脉冲信号叫做基带信号。在数据通信信道上直接传输数据基带信号的通信方式称为基带传输
发送端要通过编码器将信源的数据变换为直接传输的数字基带信号，在接收端通过译码进行解码，恢复发送端的原始数据
基带传输的优点是无需调制就可以传送数字信号，从而简化了通信处理过程，提高了传输速度。基带传输不适合远距离传输
2、频带传输
是将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输，到达接收端时再把音频信号解调成原来的数字信号。需要使用调制解调器
3、宽带传输
宽带是指比音频更宽的频带，包括大部分电磁波频谱，利用宽带进行的数据传输称为宽带传输。宽带传输可容纳全部的广播信号，可以把声音、图像及数据等信息综合到一个物理信道进行高速数据传输，采用频分多路复用的形式进行数据传输。
宽带传输优点是传输距离远，可达几十千米，技术复杂，传输系统的成本相对较高
数据传输的同步技术
常用的同步技术有两种:异步传输方式和同步传输方式
1、异步传输
每传送一个字符，都要在字符前加1个起始位，表示字符的开始，在字符代码和检验码后面加1或2个停止位，表示字符的结束。接收方根据起始位或停止位判断一个字符开始或结束，从而起到通信双方的同步作用。
特点：
（1）每个字符作为一个独立的整体进行传送
（2）字符之间的时间间隔是任意的
（3）每传输一个字符都需要多使用2-3个二进制位，增加了通信的开销，适合于低速通信
2、同步传输
是数据块为单位进行传输，在数据块之前先发送一个或多个同步字符SYN，用于接收方进行同步检测，从而使通信双方进行同步状态。在同步字符之后，可以连续发送任意多个字符或数据块，发送完毕，再使用同步字符来标识整个发送过程结束。
特点：
传输效率高，对传输设备要求高。

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3. 串行通信的异步通信协议

1、串行异步通信时的数据格式
异步方式通信ASYNC（Asynchronous Data Communication）,又称起止式异步通信，是计算机通信中最常用的数据信息传输方式。它是以字符为单位进行传输的，字符之间没有固定的时间间隔要求，而每个字符中的各位则以固定的时间传送。收、发双方取得同步的方法是采用在字符格式中设置起始位和停止位。在一个有效字符正式发送前，发送器先发送一个起始位，然后发送有效字符位，在字符结束时再发送一个停止位，起始位至停止位构成一帧。
串行异步传输时的数据格式：
⑴ 起始位：起始位必须是持续一个比特时间的逻辑“0”电平，标志传送一个字符的开始。
⑵ 数据位：数据位为5-8位，它紧跟在起始位之后，是被传送字符的有效数据位。传送时先传送字符的低位，后传送字符的高位。数据位究竟是几位，可由硬件或软件来设定。
⑶ 奇偶位：奇偶校验位仅占一位，用于进行奇校验或偶校验，也可以不设奇偶位。
⑷ 停止位：停止位为1位、1.5位或2位，可有软件设定。它一定是逻辑“1”电平，标志着传送一个字符的结束。
⑸ 空闲位：空闲位表示线路处于空闲状态，此时线路上为逻辑“1”电平。空闲位可以没有，此时异步传送的效率为最高。
2、串行异步通信时的数据接收
串行异步通信时，接收方不断地检测或监视串行输入线上的电平变化，当检测到有效起始位出现时，便知道接着是有效字符位的到来，并开始接收有效字符，当检测到停止位时，就知道传输的字符结束了。经过一段随机时间间隔之后，又进行下一个字符的传送过程。 通常接收端的采样时钟周期要比传输字符的位周期短，常用的采样时钟频率为位频率的16倍，采取这种措施是为了提高抗干扰能力，参看图8.19所示。从图中可知，传输字符的位周期Td等于采样时钟周期Tc的16倍。接收器的采样时钟的每个上升沿对输入信号进行采样，检验接收数据线上的低电平是否保持8或9个连续的时钟周期，以确定传输线上的低电平是否是真的起始位。这样就可以避免噪声干扰引起的误操作，从而删除假的起始位。相当精确地确定起始位的中间点，从而提供一个时间基准，从这个基准开始，每隔16个Tc对其余数据位采样，以确保传输数据的正确性。
接收端为实现采样数据的基准，可以执行以下步骤：
⑴ 在接收端设置一采样时钟频率计数器，当检测到起始位下降沿时，将其清零，并开始对采样时钟计数，即每来一个时钟，计数器加1。
⑵ 当计数器计到8时，表示已到达起始位的中间位置，此时采样值为0，说明是真正的起始位，同时将计数器清零；若采样值不为0，则说明一开始检测到的下降沿不是真正的起始位前沿，而是一次干扰，此次检测应作废，计数器清零，并重新开始检测起始位。
⑶ 检测到真正的起始位后，计数器清零，以后每次计到16时，便采样收到的信号波形（即每一位的中间），将采到的数值暂存起来，同时将计数器清零，重新计数，直至最后的停止位被采样。
⑷ 如果停止位采样正确（为1），则字符被接收，并由暂存器装入寄存器。若停止位采样值为0，说明同步或传输有问题，此次采样所得字符作废,不被接收。
异步通信的特点
⑴ 起止式异步通信协议传输数据对收发双方的时钟同步要求不高，即使收、发双方的时钟频率存在一定偏差，只要不使接收器在一个字符的起始位之后的采样出现错位现象，则数据传输仍可正常进行。因此，异步通信的发送器和接收器可以不用共同的时钟，通信的双方可以各自使用自己的本地时钟。
⑵ 实际应用中，串行异步通信的数据格式，包括数据位的位数、校验位的设置以及停止位的位数都可以根据实际需要，通过可编程串行接口电路，用软件命令的方式进行设置。在不同传输系统中，这些通信格式的设定完全可以不同；但在同一个传输系统的发送方和接收方的设定必须一致，否则将会由于收、发双方约定的不一致而造成数据传输的错误与混乱。
⑶ 串行异步通信中，为发送一个字符需要一些附加的信息位，如起始位、校验位和停止位等。这些附加信息位不是有效信息本身，它们被称为额外开销或通信开销，这种额外开销使通信效率降低。例如一个字符由7位组成，加上一位起始位、一位校验位和一位停止位 ，发送一个字符必须发送10位，而其中只有7位是有效的，其余3位不是有效的，使通信能力的30%成了额外开销。所以异步通信适用于传送数据量较少或传输要求不高的场合。对于快速、大量信息的传输，一般采用通信效率较高的同步通信方式。
⑷ 串行异步通信依靠对每个字符设置起始位和停止位的方法，使通信双方达到同步。