数据传输方式按不同的分类方法可有以下几种分法：并行传输和串行传输；单工通信、半双工通信和全双工通信；异步通信和同步通信；基带传输和频带传输。

1.并行传输和串行传输

数据传输方式按一次传送的数据位数可分为并行传输和串行传输。

并行传输是指在源端到目的端之间，每次可同时传送1字节或1个字。同时传输的数据的位数（位宽）取决于数据线的数量。并行传输适用于距离小于30m的通信系统，距离远时，费用太高，长距离通信时不会采用并行传输方式。

串行传输是指外设和计算机间使用一根数据信号线（另外需要地线，可能还需要控制线），数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。串行传输在源端到目的端之间，每次只传送一位数据。串行传输虽然不及并行传输效率高，但当传输距离较远时，只用一条线路就可实现数据传输，比较经济实用，因此在长距离通信时，都采用串行传输。在计算机串行通信中，通常是先发送通信代码的最低位，再发送代码的高位，最后发送校验位。

由于并行传输比较复杂，目前即使是短距离传输也倾向于使用串行传输。例如，硬盘接口从并行的IDE接口发展到串行的SATA接口，计算机的扩展总线从并行的ISA、PCI发展到串行的PCI Express。从表面看，并行技术一次可以发送多位数据，而串行技术一次只能发送一位数据，效率不如并行技术。其实不然，并行技术一般采用总线结构，所连接的多个设备共享总线带宽，而串行技术一般采用点到点技术，独享整个带宽。

2.单工、半双工、全双工通信

数据传输方式按信道中信号的传输方向可分为单工通信、半双工通信和全双工通信，如图2-2所示。

图2-2　单工、半双工和全双工通信

a）单工　b）半双工　c）全双工

单工通信（Simplex）只允许数据向一个方向传输。单工通信的典型例子是广播电台、电视的信号传输。由于信号始终固定向一个方向传送，不能反方向传送信号，因此，没有反馈信道，发送方无法知道传输的数据是否有错。单工通信适用于广播通信。

半双工通信（Half-Duplex）具有双向传输信号的能力，但同一时间里，双方不能同时发送信号，只能轮流发送。半双工通信的典型例子是警方所用的对讲机。半双工通信只有一条传输信道，当数据传输方向改变时，就需进行信道的切换，这需要一定的时间，因此降低了传输效率。

全双工通信（Full-Duplex）指双方可同时发送信号，同时接收信号。全双工通信的传输效率高，但需要两条信道。从严格的定义上来说，全双工通信指通信双方在收发两个方向上的传输速率相同。如果两个方向的传输速率不同，则称为双工通信。一般不加区别，统称为全双工通信。另外，所谓的多工（Multiplex）实际上就是多路复用。

3.异步通信和同步通信

尽管通信双方都按相同的传输速率收发数据，但由于通信双方各有自己的时钟，接收方必须设法准确判定信号中0、1的位置，也就是位同步。按照实现位同步的不同方法，数据传输方式分为异步串行通信和同步串行通信，简称异步通信和同步通信。

异步串行通信不按照连续的位流来发送，它是按通信双方事先约定好的数据格式发送，数据长度一般为一个字符，线路两端的同步是在字符的基础上进行的。每个字符具有自已的开始标志和结束标志。开始标志信号位是用来使接收装置准备接收字符的，而结束标志信号位是告诉接收机的一个完整字节已结束，以便停止接收字符。开始标志和结束标志又分别称为起始位和停止位。图2-3所示为现在单片机异步通信采用的TTY（电传打字机）通信规程。TTY数据传输格式采用1位起始位，1位、1.5位或2位停止位，5～8位数据位，1位奇偶校验位。数据先发送低位。

图2-3　异步串行通信的TTY数据传输格式

同步串行通信与异步的主要区别是发送数据的连续性。同步通信发送的是连续的位流。造成异步通信和同步通信数据能否连续发送的本质是：在多大范围内（数据长度）解决由于采样时钟不精确而产生的错误。通信双方设备的时钟不可能完全一致，当发送方和接收方各自按自己的时钟发送和接收数据时，时间一长，采样点就会错位到其他位上，产生采样错误，采样得到的数据就不正确，如图2-4所示。(www.daowen.com)

图2-4　采样时钟不精确产生的错误

同步通信采用适当的控制技术，使得接收方能够按照发送方的时钟采样，因此就不会产生采样不准确的错误，这样就能够连续地发送数据了。同步通信控制技术要解决两方面的问题：一是提供发送时钟，该时钟告诉接收机应在什么时候对输入的比特取样，即供接收方判定各比特；二是提供数据格式，供接收方判定各数据块。

提供采样时钟的方法有两种：一种是采用专线携带时钟振荡信号；另一种是对数据信号进行编码，在编码中把时钟信号考虑进去，将数据和时钟信号一起进行传输，如局域网所用的曼彻斯特码就带有时钟信号。

数据块的判定也称为帧定界或帧同步，通常是通过数据链路层协议来完成的。数据链路层协议一般不仅能判别各个数据块，而且还具有差错控制等功能。

4.基带传输和频带传输

数据传输方式按电信号是否被调制可分为基带传输和频带传输。

当利用数据传输系统直接传送基带信号时，称为基带传输。基带是指电信号的基本频带，即调制前或解调后的信号所占用的频带。严格意义上讲，基带传输的信号可以是数字的，也可以是模拟的。由于计算机使用数字信号，因此在计算机网络中，基带传输也常指数字信号的传输。

频带传输是用数字信号对模拟载波进行调制，使其变为适合线路传输的信号。计算机利用普通调制解调器通过电话网进行通信时，就需要用模拟载波把数字信号调制到电话线路300～3400Hz的频带范围内，ADSL调制解调器的模拟信号频带范围可达1.1MHz。

5.模拟传输和数字传输

数据是靠信号传输的。数据是具有某种意义或信息的实体，信号是数据的电气或电磁波表示形式。可以把来自信源的数据分为模拟数据和数字数据两种。

模拟数据的值是连续的，它是时间的连续函数，并且占有有限的频谱，如音频或视频。数字数据的值是不连续的、离散的，能用两个不同电压的二进制数字表示，如一段文本、一串正整数等。

数据和信号均可以是模拟和数字两种形式中的任何一种。模拟数据可用模拟信号传输，也可用数字信号传输。数字数据可用模拟信号传输，也可用数字信号传输。用数字信号传输的方法称为数字传输，这时需要对模拟数据或数字数据进行编码和译码。用模拟信号传输的方法称为模拟传输，这时需要对模拟数据或数字数据进行调制和解调。除了用模拟信号传输模拟数据之外，其他3种传输系统都属于数字通信系统。

信号传输一定距离后，信号强度要衰减。因此在远距离通信时，每隔一定距离需要安装恢复信号强度的设备——放大器或者中继器，如图2-5所示。

图2-5　模拟通信和数字通信抗干扰性能比较

a）模拟通信　b）数字通信

在模拟传输系统中，使用放大器增加信号能量。由于放大器同时放大了信号中的噪声部分，放大器本身也增加了噪声的成分，采用级联放大器可能使信号变得越来越失真，因此传输距离受到限制。在数字传输系统中，使用中继器增大信号能量。中继器的功能是接收所传送的数字信号，恢复“1”码和“0”码，再把恢复后的数字信号转发出去。中继器对噪声是不积累的，中继器的级联不会增加误差的发生率。因此，数字通信的传输距离在理论上是无限的。