Для передачи информации на большие расстояния, например, при объединении компьютеров в сети, используется последовательный способ передачи. Возможны два режима последовательной передачи: синхронный и асинхронный.
При синхронной передаче каждый передаваемый бит сопровождается импульсом синхронизации, информирующим приемник о наличии в линии информационного бита. Синхронизирующие импульсы управляют приемом информации. Следовательно, между передатчиком и приемником должны быть протянуты минимум три провода: один - для передачи данных, второй - для передачи синхроимпульсов, третий - общий заземленный. Если же расстояние между источником и приемником составляет несколько метров, то каждый из сигналов (информационный и синхронизирующий) приходится посылать по экранированному кабелю, что значительно увеличивает стоимость линии связи. Кроме того, такая передача оказывается целесообразной, если передается некоторый массив символов (не отдельные символы). Оба перечисленных обстоятельства приводят к тому, что синхронный способ связи не получил широкого распространения.
Асинхронный способ передачи не требует синхронизации действий приемника и передатчика; по этой причине для связи достаточно линии из двух проводников, причем, оказывается возможным использование даже телефонных линий, т.е. неспециализированных компьютерных. При этом источник и приемник информации должны быть согласованы по формату и скорости передачи.
Передача производится машинными словами (информационными битами), дополненными несколькими служебными. Рассмотрим пример передачи 8-битного слова с одним контрольным битом. В отсутствии передачи в линии поддерживается уровень сигнала, соответствующий логической единице (например, +5 В).
Передатчик может начать пересылку в любой момент посредством генерации стартового бита, который переводит линию в состояние логического нуля на время продолжительности элементарного сигнала τ0 - по нему приемник узнает, что передача началась. Затем происходит передача информационных битов, начиная с младшего (0-го). За ними передается контрольный бит четности. Наконец, за ним следует столовый бит (их может быть два), который вновь переводит линию в состояние ожидания, т.е. логической единице. Вся передаваемая цепочка сигналов от стартового до стопового бита называется кадром.
Передача следующего кадра может начаться сразу после стопового бита, причем, новый стартовый бит может быть послан в любой момент времени (не обязательно кратный τ0), например, 0,67τ0 или 3,45τ0 - поэтому передача и называется асинхронной. Безусловно, данная схема передачи требует предварительного согласования передатчика и приемника по продолжительности элементарного сигнала. Кроме того, для обеспечения максимальной защищенности сигнала от искажений приемник настраивается на считывание бита в середине его длительности.
Помимо информационных и контрольных битов в последовательном способе передачи кадр, как было сказано, дополняется еще двумя-тремя граничными битами. Это, естественно, приводит к увеличению избыточности кода и суммарной времени передачи. Поскольку биты передаются по очереди, скорость передачи ниже, чем в параллельном способе (при одинаковых частотах генераторов). Тем не менее, и в последовательных линиях скорость может достигать единиц Гбит/с - такой скорости более чем достаточно для передачи, например, телевизионного сигнала. При этом неоспоримым преимуществом данного способа является то, что в нем нет ограничений на дальность передачи.