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串口通讯 — 同步通信方式
1. 同步通信方式的特点：
采用同步通信时，将许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息（通常称为帧）的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中，一个字符可以对应5 ～8 位。当然，对同一个传输过程，所有字符对应同样的数位，比如说n 位。这样，传输时，按每n 位划分为一个时间片，发送端在一个时间片中发送一个字符，接收端则在一个时间片中接收一个字符。
同步传输时，一个信息帧中包含许多字符，每个信息帧用同步字符作为开始，一般将同步字符和空字符用同一个代码。在整个系统中，由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。接收端当然是应该能识别同步字符的，当检测到有一串数位和同步字符相匹配时，就认为开始一个信息帧，于是，把此后的数位作为实际传输信息来处理。
2. 面向字符的同步协议（IBM 的BSC 协议）
图 1 BSC 协议
该协议规定了10 个特殊字符（称为控制字符）作为信息传输的标志。其格式为
| SYN | SOH | 标题 | STX | 数据块 | ETB/ETX | 块校验 |
（1） SYN ：同步字符（Synchronous character ），每帧可加1 个（单同步）或2 个（双同步）同步字符。
（2） SOH ：标题开始（Start of Header ）。
（3） 标题：Header ，包含源地址（发送方地址）、目的地址（接收方地址）、路由指示。
（4） STX ：正文开始（Start of Text ）。
（5） 数据块：正文（Text ），由多个字符组成。
（6） ETB: 块传输结束（end of transmission block ），标识本数据块结束。
（7） ETX ：全文结束（end of text ），（全文分为若干块传输）。
（8） 块校验：对从SOH 开始，直到ETB/ETX 字段的检验码。
3. 面向bit 的同步协议（ISO 的HDLC ）
图 2 HDLC 协议
一帧信息可以是任意位，用位组合标识帧的开始和结束。帧格式为：
| F 场 | A 场 | C 场 | I 场 | FC 场 | F 场 |
（1） F 场：标志场，作为一帧的开始和结束，标志字符为8 位，01111110 。
（2） A 场：地址场，规定接收方地址，可为8 的整倍位。接收方检查每个地址字节的第1 位，如果为“0” ，则后边跟着另一个地址字节。若为“1” ，则该字节为最后一个地址字节。
（3） C 场：控制场，指示信息场的类型，8 位或16 位。若第1 字节的第1 位为0 ，则还有第2 个字节也是控制场。
（4） I 场：信息场，要传送的数据。
（5） FC 场：帧校验场，16 位循环冗余校验码CRC 。除F 场和自动插入的“0” 位外，均参加CRC 计算。
4. 同步通信的“0 位插入和删除技术”
在同步通信中，一帧信息以一个（或几个）特殊字符开始，例如，F 场=01111110B 。
但在信息帧的其他位置，完全可能出现这些特殊字符，为了避免接收方把这些特殊字符误认为帧的开始，发送方采用了“0 位插入技术” ，相应地，接收方采用“0 位删除技术” 。
发送方的0 位插入：除了起始字符外，当连续出现5 个1 时，发送方自动插入一个0 。使得在整个信息帧中，只有起始字符含有连续的6 个1 。
接收方的“0 位删除技术” ：接收方收到连续6 个1 ，作为帧的起始，把连续出现5 个1 后的0 自动删除。
5. 同步通信的“ 字节填充技术”
设需要传送的原始信息帧为：
| SOT | DATA | EOT |
字节填充技术采用字符替换方式，使信息帧的DATA 中不出现起始字符SOT 和结束字符EOT 。
设按下表方式进行替换：
| DATA 中的原字符 | 替换为 |
| SOT | ESC X |
| EOT | ESC Y |
| ESC | ESC Z |
其中，ESC=1AH ，X 、Y 、Z 可指定为任意字符（除SOT 、EOT 、ESC 外）。
发送方按约定方式对需要发送的原始帧进行替换，并把替换后的新的帧发送给接收方。例如图所示：
接收方按约定方式进行相反替换，可以获得原始帧信息。
6 、异步通信和同步通信的比较
（1） 异步通信简单，双方时钟可允许一定误差。同步通信较复杂，双方时钟的允许误差较小。
（2） 异步通信只适用于点<--> 点，同步通信可用于点<--> 多。
（3） 通信效率：异步通信低，同步通信高。
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