在通信系统中频繁使用的两个词是帧和包，经常谈到数据帧和数据包等概念。那二者有何关系呢？一般来说帧的概念是与时间域相关联的，数据包是逻辑层次的，可以与时间相关，也可以与时间无关。数据帧与时间紧密相关，帧中的每个bit都有时间的先后顺序。同时帧中的每个bit都有严格的定时机制。因此如果谈到帧结构，一般都是指物理层的结构。在物理层之上一般使用逻辑的结构，虽然也有先后顺序，但并不涉及逻辑结构中的严格定时，此时会经常被叫为数据包或数据报等。
例如在UART通信中，有一个小的数据帧“start+data+parity+stop”，如10-bit的帧含有 1-bit start, 8-bit data, 1-bit stop等，这个帧就属于物理帧。帧中的每位（bit）不仅有先后顺序，而且每个bit都有确定的时间间隔。如UART采用19200的波特率，那么每个bit占用的时间为1/19200 秒。如果在UART上采用数据包进行通信，则可以安排批量数据形成数据包，最后经调度器安排到数据帧上。在我们的课程中有UART数据包的例子，串行高速通信的例子，网络通信的例子，图像类的有摄像头数据采集的例子，HDMI的例子等都涉及到数据帧和数据包的概念，因此在学习中应注意体会。包与帧的层次如图1所示.
图1
在图1中显示了应用层数据到物理层的映射过程，如打包，解包的过程都是逻辑层次，此时只有先后顺序，并没有严格的时间定时机制；例如在网络通信中IP层的打包后的数据可以在10/100/1000M的网络上使用，也可以在万兆网上使用。但物理的数据帧就不一样，如100M网络的传输速率是100Mbps，10M网的传输速率为10Mbps, 因此物理帧中定时概念非常明确。当然物理层还有其他非常复杂的机制，如信道编/解码，调制/解调，扩频或频率正交，TDD，FDD等一系列技术和措施保证通信的正常运行。在包与帧上下连贯时，有时也将有结构的数据包称为数据帧。
数据帧有连续帧和非连续帧两种，分别介绍如下：
连续帧是指帧与帧之间没有间隔，一帧接着一帧的传输，有数据就附着在帧上，没有数据可以填充特定格式的数据，连续帧的优点是可以很好的提供时钟信号，参见4G无线帧结构的内容。由于这种通信模式要求收发双方在时间上严格一致，因此又称为同步模式通信系统。连续帧在高速光纤通信（如万兆网），无线通信中广泛使用，如4G、5G移动通信中的无线帧。
图2 连续数据帧
非连续帧，一般是在有数据需要通信时形成数据帧，无数据通信需求时，停止数据帧的发送，进入空闲状态，如图3。这种帧结构或通信模式，对收发双方在时间没有严格要求，即只要在帧内同步即可，帧间并不要求严格同步。典型的如UART通信，这中通信方式的优点是在无数据通信需求时，可以降低功耗，缺点是在空闲状态时失去了时钟信息，因此当新的数据帧开始阶段需要插入特定的bit流以便时钟信息的回复，如UART需要特定的起始位，网络通信中需要前导字以及帧起始等标志信息。
图3 非连续帧
非连续帧由于时钟恢复，直流不平衡等因素的影响，一般通信速率不高。如UART通信一般用在115200bps及以下。至于选择哪种帧类型，根据速率，功耗，成本等实际需求而定。
