一、硬件層次上的同步與異步
1．異步通信
在異步通信中，CPU與外設之間有兩項約定：
(1)字符格式---字符的編碼形式及規定，每個串行字符由以下四個部分組成：
⑴ 1個起始位，低電平；
⑵ 5--8個數據位；
⑶ 1個奇偶校驗位；
⑷ 1--2個終止位(停止位)高電平；
(2)波特率
波特率是指單位時間內傳送二進制數據的位數,以位/秒位單位，它是衡量串行數據傳送速度快慢的重要標誌和參數。
例如：假如數據出送速率是120位/秒，則傳送的波特率爲：120波特。
注意：異步通信的傳送速度一般在50波特-----19200波特之間。
2.同步通信
在異步通信中，每個字符要用起始位和終止位作爲字符開始和結束的標誌，佔用了一些時間，爲了提高數據塊的傳送速度，就要設法去掉這些標誌，就採用同步通信。
同步通信的速度可達500千波特。但是它的硬件電路比較複雜。
3．優缺點比較
1)異步通信簡單，雙方時鐘可允許一定誤差。同步通信較複雜，雙方時鐘的允許誤差較小。
2)通信效率：異步通信低，同步通信高。
3)同步通信取消了每個字節的同步位，從而使數據位在傳送爲中所佔比率增大，提高了傳送效率。
4)同步通信容許用戶傳送沒有意義的二進制數據，即在沒有信息要傳輸時，要填上空字符，因爲同步傳輸不允許有間隙。
二、軟件層次的同步與異步
1.同步通信：
一般使用單線程，讀操作和寫操作都在同一個線程裏面，讀操作時不會寫，寫操作時不會讀，此時硬件處於半雙工模式。
2.異步通信
一般使用多線程，讀操作和寫操作在不同的線程裏面，讀操作和寫操作同時進行，當讀或寫完成時使用事件通知，此時硬件處於全雙工模式。
用異步方式操作串口必須要定義 OVERLAPPED 結構，其中的 hEvent 必須自己建立，要定義兩個 OVERLAPPED 結構，一個用於讀一個用於寫，當然也必須建立兩個 Event，把它們放入 OVERLAPPED.hEvent。
一般我們是在主線程中寫數據，因爲寫是我們可以控制的，而讀的時候我們不知道數據什麼時候會到，所以要建立一個線程專門用來讀數據，在這個線程中，我們循環地用 ReadFile 讀串口，同時用 WaitCommEvent 檢測線路狀態。
例如：Socket的同步模式和異步模式
如果應用程序在執行期間只需要一個線程，請使用下面的方法，這些方法適用於同步操作模式。
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如果當前使用的是面向連接的協議（如 TCP），則服務器可以使用 Listen 方法偵聽連接。Accept 方法處理任何傳入的連接請求，並返回可用於與遠程主機進行數據通信的 Socket。可以使用此返回的 Socket 來調用 Send 或 Receive 方法。如果要指定本地 IP 地址和端口號，請在調用 Listen 方法之前先調用 Bind 方法。如果您希望基礎服務提供程序爲您分配可用端口，請使用端口號 0。如果希望連接到偵聽主機，請調用 Connect 方法。若要進行數據通信，請調用 Send 或 Receive 方法。
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如果當前使用的是無連接協議（如 UDP），則根本不需要偵聽連接。調用 ReceiveFrom 方法可接受任何傳入的數據報。使用 SendTo 方法可將數據報發送到遠程主機。
若要在執行過程中使用單獨的線程處理通信，請使用下面的方法，這些方法適用於異步操作模式。
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如果當前使用的是面向連接的協議（如 TCP），則可使用 Socket、BeginConnect 和 EndConnect 方法來連接偵聽主機。通過使用 BeginSend 和 EndSend 方法，或者使用 BeginReceive 和 EndReceive 方法，可以進行異步數據通信。可以使用 BeginAccept 和 EndAccept 處理傳入的連接請求。
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如果您使用的是 UDP 等無連接協議，則可以使用 BeginSendTo 和 EndSendTo 來發送數據報，而使用 BeginReceiveFrom 和 EndReceiveFrom 來接收數據報。
三、軟件層次的阻塞和非阻塞模式
1．阻塞模式：
阻塞模式執行I/O操作完成前會一直進行等待，不會將控制權交給程序，一般可以設置一個超時結構，超時時間到則返回超時，可以通過多線程技術進行處理。
2．非阻塞模式
非阻塞模式執行I/O操作後會立即返回，而不管讀寫有沒有成功，一般在進行I/O操作前可以通過一些異步模型（如socket通信裏面的select模型）來查詢通信口的當前狀態是否可讀或可寫。