Bei der Asynchron-Übertragung arbeiten Sender und Empfänger ohne kontinuierlichen Zeittakt. Der Empfänger generiert sein Synchronisationssignal in gewissen Zeitabständen, beispielsweise aus dem asynchronen Datenformat oder aus einer selbsttaktenden Codierung. Die zeitliche Folge der einzelnen Operationen wird nicht durch einen zentralen Takt gesteuert.

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Die asynchrone Übertragungsprozedur arbeitet zeichenweise. Jedem zu übertragenden Zeichen wird ein zusätzliches Startbit und Stoppbit hinzugefügt. Daher spricht man bei diesem Verfahren auch von einem Start-Stopp-Betrieb. Synchronisation besteht nur für die Dauer eines zu übertragenden Zeichens, wobei jedes Zeichen sein eigenes Zeitraster hat. Bis zur Übertragung des nächsten Zeichens entsteht ein asynchroner Abstand.

Asynchroner Start-Stopp-Betrieb

Eine Sonderform der asynchronen Datenübertragung ist die isochrone. Die Übertragung der einzelnen Zeichen erfolgt wie bei der asynchronen Übertragung mittels Startbit und Stoppbit, jedoch findet die Übertragung innerhalb eines fest vorgegebenen Zeitrasters statt. Die ISO spricht von einem Übertragungsvorgang, bei dem immer eine ganze Zahl von Schritten zwischen zwei beliebigen Kennzeitpunkten liegt.