同步是數(shù)字通信中必須解決的一個重要問題。所謂同步，就是要求通信的收發(fā)雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致。

  計算機(jī)的通信過程與人們使用電話進(jìn)行通話的過程有很多相似之處。在正常的通話過程中，人們在撥通電話，并確定對方就是他要找的人時，雙方就可以進(jìn)入通話狀態(tài)。在通話過程中，說話的人要講清楚每個字，并在每講完一句話時需要停頓一下。聽話的人也要適應(yīng)講話人的說話速度，聽清楚對方講的每一個字；同時要根據(jù)講話人的語氣和停頓來判斷一句話的開始與結(jié)束，這樣才可能聽懂對方所說的每句話。這就是人們在電話通信過程中需要解決的“同步”問題。如果在數(shù)據(jù)通信中收發(fā)雙方同步不良，輕者會造成通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重時甚至?xí)斐上到y(tǒng)完全不能工作。

  與人們通過電話進(jìn)行通信的過程相似，在數(shù)據(jù)通信過程中，收發(fā)雙方同樣也要解決同步問題，只是問題更復(fù)雜一些。數(shù)據(jù)通信的同步包括以下兩種。

  1.位同步(Bit synchronous)

  數(shù)據(jù)通信的雙方如果是兩臺計算機(jī)的話，那么兩臺計算機(jī)的時鐘頻率即使標(biāo)稱值都是相同的(都是166MHz)，也一定存在著頻率誤差。因此，不同計算機(jī)的時鐘頻率肯定存在著差異。這種時鐘頻率的差異，將導(dǎo)致不同計算機(jī)的時鐘周期的微小誤差。

  盡管這種差異是微小的，但是在大量的數(shù)據(jù)的傳輸過程中，其積累誤差也足以造成傳輸錯誤。因此，在數(shù)據(jù)通信過程中，首先要解決收發(fā)雙方的時鐘頻率的一致性問題。解決的基本方法:要求接收端根據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的起止時間和時鐘頻率，來校正自己的時間基準(zhǔn)與時鐘頻率。這個過程就叫做位同步。

  實現(xiàn)位同步的方法主要有以下兩種:

  (1)外同步法外同步法是在發(fā)送端發(fā)送一路數(shù)據(jù)信號的同時，另外發(fā)送一路同步時鐘信號。接收端根據(jù)接收到的同步時鐘信號來校正時間基準(zhǔn)與時鐘頻率，實現(xiàn)收發(fā)雙方的位同步。

  (2)內(nèi)同步法內(nèi)同步法是從自含時鐘編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)中提取同步時鐘的方法，曼徹斯特編碼與差分曼徹斯特編碼都是自含時鐘編碼方法。這個問題將會在數(shù)據(jù)編碼一節(jié)中進(jìn)行介紹。

  2.字符同步(Character synchronous)]

  在實現(xiàn)了位同步后，第二步要實現(xiàn)的是字符同步。標(biāo)準(zhǔn)的ASCI字符由8位二進(jìn)制0、1組成。發(fā)送端以8位為一個字符單元來發(fā)送，接收端也以8位為字符單元來接收。保證收發(fā)雙方正確傳輸字符的過程就叫做字符同步。

  實現(xiàn)字符同步的方法主要有以下兩種。

  1)同步式(Synchronous)

  采用同步方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸稱為同步傳輸(Synchronoustransmission)。同步傳輸將字符組織成組，以組為單位連續(xù)傳送。在每組字符之前加上一個或多個用于同步控制的同步字符SYN，每個數(shù)據(jù)字符內(nèi)不加附加位。接收端接收到同步字符SYN后，根據(jù)SYN來確定數(shù)據(jù)字符的起始與終止，以實現(xiàn)同步傳輸?shù)墓δ?。同步傳輸?shù)墓ぷ髟砣鐖D6-4所示。

  2)異步式(Asynchronous)

  采用異步方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸稱為異步傳輸(Asynchronous transmission)。異步傳輸?shù)奶攸c:每個字符作為一個獨(dú)立的整體進(jìn)行發(fā)送，字符之間的時間間隔可以是任意的。為了實現(xiàn)字符同步，每個字符的第一位前加1位起始位(邏輯“1”)，字符的最后一位后加1位、1.5位或2位終止位(邏輯“0”)。異步傳輸?shù)谋忍亓鹘Y(jié)構(gòu)如圖6-5所示。

  在實際問題中，人們也將同步傳輸叫做同步通信，將異步傳輸叫做異步通信。同步通信的傳輸效率要比異步通信的傳輸效率高，因此，同步通信方式更適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。