7.4 数据传输方式
1. 单工、半双工和全双工数据传输
根据数据电路的传输能力，数据通信可以有单工、半双工和全双工三种传输方式。
（1） 单工：两地间只能在一个指定的方向上进行传输，一个数据终端固定作为数据源，而另一个固定作为数据宿，如图7-4(a)所示，在二线连接时可能出现这种工作方式。
（2）半双工：两地间可以在两个方向上进行传输，但两个方向的传输不能同时进行，利用二线电路在两个方向上交替传输数据信息。由A到B方向一旦传输结束，为使信息从B传送到A， 线路必须倒换方向, 如图7-4(b)所示。
（3）全双工：两地间可以在两个方向上同时进行传输。在四线连接中均采用这种工作方式, 如图7-4(c)所示。在二线连接中，采用某些技术(如回波消除，频带分割)也可以进行双工传输。
图7-4 数据传输方式
2. 并行与串行
（1）并行传输
并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。常用的就是将构成一个字符代码的几位二进制码，分别在几个并行信道上进行传输。例如，采用8比特代码的字符 ，可以用8个信道并行传输，如图7-5所示。一次传送一个字符，因此收、发双方不存在字符的同步问题， 不需要另加“起”、“止”信号或其他同步信号来实现收、发双方的字符同步，这是并行传输的一个主要优点。但是，并行传输必须有并行信道，这往往带来了设备上或实施条件上的限制，因此较少采用。一般适用于计算机和和其他高速数据系统的近距离传输。
（2）串行传输
串行传输指的是数据流以串行方式，在一条信道上传输。一个字符的8个二进制代码，由高位到低位顺序排列，如图7-5所示，再接下一个字符的8位二进制码，这样串接起来形成串行数据流传输。 串行传输只需要一条传输信道，传输速度远远慢于并行传输，但易于实现、费用低，是目前主要采用的一种传输方式。
但是串行传输存在一个收、发双方如何保持码组或字符同步的问题，这个问题不解决，接收方就不能从接收到的数据流中正确地区分出一个个字符来，因而传输将失去意义。如何解决码组或字符的同步问题，目前有两种不同的解决办法，即异步传输方式和同步传输方式。
图7－5 串行、并行数据传输
3. 同步传输与异步传输
在串行传输时，接收端如何从串行数据码流中正确地划分出发送的一个个字符所采取的措施称为字符同步。根据实现字符同步的方式不同，数据传输有同步传输和异步传输两种方式。
异步传输一般以字符为单位，不论所采用的字符代码长度为多少位，在发送每一字符代码时，前面均加上一个“起”信号，其长度规定为1个码元，极性为‘0’，即空号的极性；字符代码后面均加上一个“止”信号，其长度为1或2个码元，极性皆为‘1’，即与信号极性相同，加上“起、止”信号的作用就是为了能区分串行传输的“字符”，也就是实现串行传输收、发双方码组或字符的同步。字符可以连续发送，也可以单独发送；不发送字符时，连续发送“止”信号。因此每一个字符的起始时刻可以是任意的（这正是称为异步传输的含义，即字符之间是异步的），但在同一个字符内部各码元长度相等，见图7-6(a)。
异步传输的优点是字符同步实现简单，收发双方的时钟信号不需要严格同步。缺点是对每一字符都需加入“起、止”码元，使传输效率降低。例如假设每次传送7比特的信息，每个字符采用一个开始比特和一个结束比特，另外，异步通信主要处理ASCII编码的信息，这意味着增加了第3个控制比特，即奇偶校验比特，这样每个字符附加3位控制比特。因此，传输效率只有70％。由于异步传输效率低，所以适用于1200bit／s以下的低速数据传输中。
同步传输是在20世纪60年代末期出现的，当时IBM制造出了智能终端。这些智能终端能够处理信息并使用一些算法，例如终端可以对消息块采用某种算法以确定其组成，并且非常方便地检测出错误。智能终端中带有缓冲器，因此可以将字符组成一个大的块，然后再一起传送。智能终端上还带有定时设备，通过它可以在一对线上将时钟脉冲从发端传到接收端。接收端将时钟锁定在该时钟脉冲的频率上，并且，每当线上出现一个时钟脉冲，就在另一根线上发送一个比特的信息。这样，接收端可以使用时钟脉冲来计算比特数，而不需要根据开始比特和结束比特来确定字符的开始和结束。同步传输每次以固定的时钟节拍来发送数据信号，因此在一个串行的数据流中，各信号码元之间的相对位置都是固定的（即同步的）。
串行数据码流中，各信号码元之间的相对位置是固定的，接收端要从收到的数据码流中正确区分发送的字符，必须建立位定时同步和帧同步。位同步的作用是使DCE接收端的位定时时钟信号与DCE收到的输入信号同步，以便DCE从接收的信息流中正确识别一个个信号码元，产生接收数据序列。所以，在同步传输中，数据的发送以帧为单位，见图7-6（b）。其中一帧的开头和结束加上预先规定的起始序列和终止序列作为标志。这些特殊序列的形式取决于所采用的传输控制规程。
与异步传输比较，同步传输在技术上较复杂，但不需要对每个字符加单独的“起、止”比特，只是在一串字符的前后加上标志，因此传输效率高。常用于较高速的数据传输。
图7-6 异步传输和同步传输举例
