Las comunicaciones síncronas se sincronizan con una señal de reloj enviada junto con los datos en una línea separada. Los ejemplos son SPI e I2C; en ambos casos, el reloj es generado por el maestro. SPI usa líneas de envío y recepción separadas, mientras que I2C usa una línea de datos bidireccionalmente. El serial convencional – RS232, RS485 – también puede usar un reloj maestro; la mayoría de los microcontroladores tienen la facilidad de emitir el reloj serial en una línea separada.
Las comunicaciones asincrónicas dependen del tiempo. Los relojes de transmisión y recepción son generados respectivamente por el emisor y el receptor. Eso requiere que el reloj maestro en ambos extremos sea preciso dentro de límites estrictos. También requiere algo de sobrecarga (bits de inicio y parada que no llevan datos) para rellenar el marco de datos de modo que los errores de temporización no se acumulen a lo largo del mensaje. Ejemplos son RS232 convencionales y USB. Los receptores sofisticados a veces pueden bloquear su reloj de recepción a las transiciones en los datos maestros, pero aún requieren una frecuencia de reloj muy específica.
Típicamente, con RS232, los relojes de generación y recepción funcionan a 16 veces la frecuencia de datos. El receptor detecta una transición en la línea de datos cuando llega un bit de inicio, luego muestrea los datos 8 relojes más tarde (y cada 16 relojes después de eso). Esto garantiza el muestreo de cada bit de datos más o menos en el medio y permite una inexactitud de aproximadamente 4% entre las señales del reloj. Al final de un marco de datos, el proceso se reinicia en el siguiente, evitando cualquier acumulación de errores.
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