¿Qué diferencia hace el reloj en la comunicación síncrona frente a la asíncrona?

Soy nuevo en la programación integrada y tengo muy poco conocimiento sobre cómo funciona el sistema digital/electrónico, pero me han asignado la tarea de mostrar la comunicación USART entre dos chips. Para eso, comencé a aprender los conceptos básicos de la comunicación en serie, etc., etc. Lo que no entiendo en el protocolo en serie es cuál es la diferencia entre la comunicación sincrónica y asincrónica. Digamos que tengo dos dispositivos d1 y d2. Ambos son conscientes de sus velocidades de transmisión. d1 envía datos a una velocidad de 9600 baudios y d2 recibe datos a la misma velocidad. Entonces mi pregunta es, ¿cómo el reloj juega un papel en la comunicación sincrónica? Medios con baud-rate creo que tenemos toda la información del canal de comunicación. Con esta confusión, no puedo entender claramente la diferencia exacta entre comunicación sincrónica y sincrónica.

Respuestas (3)

Con la transmisión de datos asíncrona , cuando no hay datos útiles para enviar, la línea de datos queda inactiva y, por lo tanto, el receptor espera una transición que marca el comienzo de nuevos datos entrantes. A este respecto, no existe una relación de fase definida entre los datos recibidos previamente y los nuevos datos que llegan.

Por eso se llama "asincrónico".

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Con datos síncronos , un reloj está permanentemente presente como una señal separada o el reloj está incrustado en los datos (según la codificación o codificación de Manchester) para que el receptor siempre sepa cuándo podrían estar presentes los datos reales de carga útil. Cuando no hay datos de carga útil, el reloj todavía está presente. Datos codificados de Manchester: -

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¿Qué papel juega el reloj en la comunicación síncrona?

Ya sea que extraiga el reloj de los datos (o tenga una línea de reloj dedicada), necesita un reloj; eso es fundamental para cualquier transmisión de datos. La transmisión asíncrona recrea un reloj internamente basado en la tasa de baudios acordada y la primera transición de datos después de un período de inactividad. Desde este punto hasta el final del bloque de datos genera un reloj interno para toda la transmisión.

Por lo tanto, el reloj juega un papel vital en las comunicaciones de datos tanto asíncronas como síncronas.

con baud-rate creo que tenemos toda la información del canal de comunicación

No del todo: conocer la velocidad en baudios en ambos extremos es útil, pero no le dice cuándo los bits realmente cambian de estado en los datos; esta "sincronización" con los datos se realiza mediante la transmisión de bits inactivo para iniciar en datos asíncronos y es omnipresente en la comunicación de datos sincrónicos.

¿Hay alguna ventaja de uno u otro en cuanto a la velocidad de transferencia?
La codificación Manchester (ya veces la codificación) siempre sufre una sobrecarga adicional que reduce la tasa de bits de la carga útil.

En modo síncrono, el reloj se comparte entre los 2 dispositivos. Ejemplo SPI --> En cada ciclo de reloj, el esclavo muestrea los datos enviados desde el maestro.

En modo Asíncrono; no hay reloj compartido y los 2 dispositivos deben funcionar a la misma frecuencia. El desafío asíncrono radica en asegurarse de que ambos dispositivos estén en la misma frecuencia (cualquiera que sea el voltaje, la temperatura, la deriva ...)

En General Digital Systems para comunicarnos en serie entre dos o más dispositivos necesitamos alguna referencia que es Reloj. Según la referencia del reloj, hay dos modos de comunicaciones en serie.

Comunicación serial síncrona

Consulte la imagen: el reloj está separado y los datos están separados y la ausencia de bits de inicio y parada

En la comunicación síncrona, los dispositivos de comunicación deben necesitar al menos dos líneas para enviar los datos. Una línea para Reloj será la referencia y otra línea serán los datos a enviar. Básicamente, el reloj viene dado por cualquier sistema o reloj en chip. Su frecuencia basada en la tasa de baudios.

Consulte la imagen: el reloj está separado y los datos están separados y la ausencia de bits de inicio y parada

Comunicación en serie asíncrona

Consulte la imagen: el reloj está ausente, pero el inicio, la parada y otros bits de apoyo están presentes

En la comunicación en serie asíncrona, el uso de datos de una sola línea puede transferirse entre los dispositivos. Aquí no hay necesidad de una línea de reloj por separado, esto será manejado por algunos bits de inicio y parada dentro del propio bloque de datos.

Consulte la imagen: el reloj está ausente, pero el inicio, la parada y otros bits de apoyo están presentes

Nota: Comunicación síncrona adecuada para la transferencia de datos a granel. En su mayoría, transfiere los cuadros de datos por cuadros.

Comunicación en serie asíncrona adecuada para la transferencia de bytes. En su mayoría, transfiere los datos byte por byte.