串行通信設備和接口通過點對點數據鍊路傳輸信号。在串行流中一個接一個地傳輸比特。串行連接一般用于連接計算機和調制解調器。比特流穿過串行鍊路進入調制解調器，在此它被調制成通過電話線傳輸的模拟信号。

串行線路通常是雙向的，一條線路用于傳輸另一條線路用于接收。這是一個全雙工鍊路。半雙工鍊路使用一條線路，在某一時間隻有一端可以傳輸。使用串行鍊路的最通用因特網協議是PPP。PPP協議是為在同等單元之間傳輸數據包這樣的簡單鍊路設計的鍊路層協議。這種鍊路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數據包。主要是用來通過撥号或專線方式建立點對點連接發送數據，使其成為各種主機、網橋和路由器之間簡單連接的一種共通的解決方案。

串行通信的特點是：數據位傳送，傳送按位順序進行，最少隻需一根傳輸線即可完成，成本低但傳送速度慢。串行通信的距離可以從幾米到幾千米。

并行鍊路（如PC機架上的并行打印機端口）在同一時間通過多條線發送數據，比特傳輸通過八條或更多條線同時進行。并行連接具有吞吐量大的優點，但是為避免位同步問題距離受到限制。

由于數據是二進制的，它可以用線路上的兩種狀态表示，正電壓(通常為 5V)代表二進制的1，負電壓(-5V)代表二進制的0。為了正确地讀取位，必須使用某種同步和定時方案。異步通信在發送字符的首尾設置起始位和停止位，所以通信雙方無需使用同一時鐘，字符以一幀一幀的方式發送，每幀以起始位為開始，以停止位為幀的結束。接收器起始位為基準，使用與發送器相同頻率的的本地局部時鐘即可實現在一個字符内的同步（字符與字符間是異步的），異步通信一般要求收發雙方的波特率相同。傳輸的起始——停止模式意味着對于每一行字符傳輸都重新開始，這就消除了在上次傳輸中可能産生的任何定時差異。

雖然異步技術使用簡單，但起始和停止位是額外開銷，浪費了帶寬。同步通信技術可以發送大數據塊，比如說從1500到4096個字節。它在每幀的開始加上同步字符，通信雙方必須使用同一時鐘，傳輸時将每Ｎ位劃分為一個時間片，在同一個時間片内一方發送，一方接收。接收端将檢測到的同步字符後的數位當成實際信息來處理。在無信息傳送時同步字符後的數位被填充成空字符，因為同步傳輸不允許有間隙。故同步通信無論是在字符與字符之間，還是在字符内部的位之間都是同步的。以太網使用Manchester信号編碼方案，與數據一起發送時鐘脈沖。

其他的串行技術包括USB (通用串行總線)、Firewire ( IEEE 1394)、SSA (串行存儲體系結構)和HSSI(高速串行接口)HSSI(高速串行接口)。由于它們的高數據傳送速率，正使用這些技術連接磁盤或構建小型局部網絡。

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