在同步数据传输中，使用相同的时钟信号启用发送和接收单元。当两个单元中的每个单元都知道另一个单元的行为时，这是可能的。主机按照预定义的顺序执行一系列的数据传输指令。所有这些操作都与公共时钟同步。主设备设计为在从设备肯定准备就绪时提供数据。通常，主机会引入足够的延迟，以考虑从机的响应速度较慢，而无需从机发出任何请求。
当数据由主机发送到从机时，主机不希望来自从机的任何确认信号。类似地，当主机读取来自从机的数据时，从机既不会通知该数据已放置在数据总线上，也不会主机确认该数据已被读取。主机和从机都在设计的时钟周期内执行自己的数据传输任务。由于两个设备都知道彼此的行为(响应时间)，因此不会出现任何困难。
在传输数据之前，主机必须通过发送从机地址或向“从机”发送“设备选择”信号来从逻辑上选择从机。但是，如果选择了该设备，则从设备到主设备将没有确认信号。
同步读取操作的时序图如下：
在该时序图中，主机首先在时钟的下降沿将从机的地址放置在地址总线中，并将读取的信号放置在控制线中。整个读取操作在一个时钟周期内结束。
好处 –
- 设计过程很容易。主机不等待来自从机的任何确认信号，尽管主机等待的时间等于从机的响应时间。
- 尽管从机遵循主机或系统设计者设置的协议的时序规则，但从机不会生成确认信号。
缺点–
- 如果将低速设备连接到公共总线，则可能会降低系统中的总体传输速率。
- 如果从机运行速度较慢，则主机在数据传输期间将处于空闲状态，反之亦然。