数字数据通信技术：异步与同步传输解析

"第六章-数字数据通信技术.ppt" 在数字数据通信技术中，我们主要关注的是数据如何通过通信信道有效地传输。这一章涵盖了异步和同步传输两种基本的传输方式，以及并行和串行传输的概念。 首先，异步传输是一种相对灵活但效率较低的数据传输方法。它以字符为单位进行传输，每个字符前有一个起始比特（通常是0），后面跟着数据位（5到8位），接着是校验位（奇偶校验）和一个或多个停止位（通常也是1）。这种传输方式允许在字符之间有不固定的间隔，即空闲状态，接收器通过检测从1到0的跳变来确定新字符的开始。然而，由于每个字符都带有额外的开销比特，例如起始、停止和校验位，所以异步传输的效率相对较低，大约有20%的额外开销。尽管如此，异步传输适用于那些传输时间间隙较大的数据源，例如键盘输入。 同步传输则是一种效率更高的方法，适合于连续的大量数据传输。在这种模式下，数据被组织成连续的比特块，没有单独的起始和停止比特。为了保持发送器和接收器之间的同步，通常需要一个共同的时钟信号。对于数字信号，可以采用曼彻斯特编码等技术将时钟信息内嵌在数据中，而模拟信号则可能通过调整载波频率来实现同步。虽然同步传输在短距离内的性能优秀，但在长距离传输中，由于时钟信号的失真，可能会导致同步问题。 并行传输是指数据同时通过多条线路传输，每条线路对应一个比特，这样可以快速地传输大量数据，但需要更复杂的硬件支持，并且只在短距离通信中实用，因为随着距离的增加，线路间的干扰和对齐问题会变得更严重。 相比之下，串行传输则是逐个比特进行传输，占用的物理线路较少，适合长距离通信。虽然串行传输速度较慢，但它简化了硬件设计，降低了成本，尤其适合于有限的通信资源。 总结来说，数字数据通信技术涉及异步和同步传输策略的选择，以及并行与串行传输方式的权衡。异步传输适合低速、间歇性的数据源，而同步传输则适用于高速、连续的数据流。并行传输速度快但对硬件要求高，串行传输则成本低、适应性强。理解这些基本概念对于设计和优化通信系统至关重要。