深入理解异步和同步

 本文参考：http://blog.csdn.net/thisispan/article/details/7481127   

同步和异步是通信的两种方式，并且在通信的过程中划分为同步传输/异步传输，以及同步通知/异步通知

       同步传输/异步传输

      同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的，传输数据的时间间隔是相同的。

     异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样，传输数据的时间间隔是不一样的。

       硬件原理

简单的同步硬件设计原理就是有两条线，一条时钟线，一条数据线，只有两者相与为1（即同时有效）时，

就是同步信号

异步则是单独的一条数据线，只要它有效，就是异步信号

异步传输

异步传输是一个字节一个字节来的，加上起始位和标志位。

异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，

而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或

特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII代码。

键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。

 

异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前，

第一个比特已经过去了。

这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。因此，

每次异步传输的信息都以一个起始位开头，

它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位

表示该次传输信息的终止。

同步传输

同步传输是一帧一帧的，有帧起始标志和帧结束标志，中间很多数据。

数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的起始位，用于通知接收方

一个帧已经到达，

但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致，使收发双方进入同步。

 

帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。

 

同步传输通常要比异步传输快速得多。接收方不必对每个字符进行开始和停止的操作。一旦检测到帧同步字符，它就在接下来的数据到达时接收它们。

 

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,异步传输的单位是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。

 

5,异步传输相对于同步传输效率较低。

简单说

　　同步传输就是，数据没有被对方确认收到则调用传输的函数就不返回。　　

接收时，如果对方没有发送数据，则你的线程就一直等待，直到有数据了才返回，可以继续执行其他指令　　

异步传输就是，你调用一个函数发送数据，马上返回，你可以继续处理其他事，接收时，对方的有数据来，

你会接收到一个消息，或者你的相关接收函数会被调用。

形象点说

异步传输: 你传输吧，我去做我的事了，传输完了告诉我一声　　

同步传输:你现在传输，我要亲眼看你传输完成，才去做别的事

 

一般的工作流程就是：

异步传输：你发送你的，我接收方一直处于监听中，当接收到起始信号，接收端才准备接收数据，如果没有接收到

起始信号，接收方接收到的数据会丢弃。接收到起始信号后，接收方才开始接收数据。

同步传输：接收方平时不监听，直到发送方发送一个时钟的起始信号，接收方做好准备，开始接收数据

因此，在数据通信的传输过程必须得有一个建立通信的方式，即通知流程。于是，异步和同步中就有了异步通知和同步通知的概念

 异步通知（通信）

异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然，接收端必须时刻做好接收的准备（监听）

 

发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。

 

异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。

异步通信通常是设备资源准备好了之后，就会发送信号，唤醒相应的进程。

 同步通知（通信）

同步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔必须是确定的，接收端不必时刻做好接收的准备（监听），

因为有时钟信号提醒

同步通信就是发送一个信号之后，必须等到接收方的回应，才可以返回，则异步则没有这个必要

同步通信和异步通信最主要的区别是发送通知时，是否需要等待