什么是异步通信？它与同步通信的主要区别在哪？

异步通信是指通信中两个字符(8位)之间的时间间隔是不固定的，而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。异步通信也可以理解为通信过程中发送方和接收方没有同步的时序限制，即它们可以独立于对方进行操作。具体地说，异步通信的发送方可以在任意时刻开始发送数据，而接收方则需要根据自己的时钟信号来确定每个字符的起始和结束位置。在异步通信中，为了保证数据传输的可靠性，通常需要采用一些差错控制措施，如校验码、重传等。异步通信适用于低速、近距离的通信场景，如计算机内部的通信、打印机与计算机之间的通信等。

同步通信是一种数据通信方式，是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致(同步)，这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。在同步通信中，数据通常以连续的比特流方式进行传输，传输效率高，适用于大量数据的传输。同步通信采用面向比特的同步协议，如SDH、SONET等。为了保证数据传输的可靠性，同步通信通常采用循环冗余校验(CRC)或奇偶校验等方式进行错误处理。同步通信适用于点对多点的通信场景，如局域网、广域网等。它可以实现多个设备之间的同步操作，如多个计算机之间的文件传输、多个传感器之间的数据采集等。此外，同步通信还可以用于实时系统的控制，如工业自动化、航空航天等领域。同步通信是一种高效、可靠的数据通信方式，适用于大量数据的传输和多个设备之间的同步操作。

异步串行通信的数据格式

异步通信数据帧的第一位是开始位，在通信线上没有数据传送时处于逻辑'1'状态。当发送设备要发送一个字符数据时，首先发出一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位。起始位通过通信线传向接收设备，当接收设备检测到这个逻辑低电平后，就开始准备接收数据位信号。因此，起始位所起的作用就是表示字符传送开始。当接收设备收到起始位后，紧接着就会收到数据位。数据位的个数可以是5，6，7或8位的数据。在字符数据传送过程中，数据位从最低位开始传输。数据发送完之后，可以发送奇偶校验位。奇偶校验位用于有限差错检测，通信双方在通信时需约定一致的奇偶校验方式。就数据传送而言，奇偶校验位是冗余位，但它表示数据的一种性质，这种性质用于检错，虽有限但很容易实现。在奇偶位或数据位之后发送的是停止位，可以是1位、1.5位或2位，停止位一直为逻辑'1'状态。停止位是一个字符数据的结束标志。在异步通信中，字符数据一个一个地传送。在发送间隙，即空闲时，通信线路总是处于逻辑“1”状态，每个字符数据的传送均以逻辑“0”开始。

异步通信和同步通信的主要区别如下：

时钟同步：同步通信要求发送端和接收端的时钟频率保持一致，而异步通信则不需要。

传输方式：同步通信以连续的比特流方式进行传输，而异步通信则以字符为单位进行传输。

传输效率：同步通信的传输效率高，适用于大量数据的传输，而异步通信的传输效率较低，适用于少量数据的传输。

传输协议：同步通信采用面向比特的同步协议，如SDH、SONET等，而异步通信则采用面向字符的异步协议，如RS-232、RS-485等。

错误处理：同步通信采用循环冗余校验(CRC)或奇偶校验等方式进行错误处理，而异步通信则采用起始位和停止位等方式进行错误处理。

适用范围：同步通信适用于点对多点的通信场景，如局域网、广域网等，而异步通信则适用于点对点的通信场景，如计算机与外设之间的通信等。异步通信和同步通信在时钟同步、传输方式、传输效率、传输协议、错误处理和适用范围等方面都有明显的区别。在选择通信方式时，需要根据实际需求来选择最适合的方式。