Việc dùng một cặp ký tự bắt đầu và kết thúc một frame để đồng bộ frame, cùng với việc thêm vào các ký tự DLE không hiệu quả cho việc truyền số liệu nhị phân.Hơn nữa, dạng của các ký tự điều khiển truyền thay đổi theo các bộ mã ký tự khác nhau, vì vậy chỉ có thể sử dụng với một bộ ký tự. Để khắc phục các vấn đề này người ta dùng lược đồ truyền đồng bộ thiên hướng bit. Lược đồ này được xem như lược đồ điều khiển dùng cho việc truyền các frame dữ liệu gồm dữ liệu in được và dữ liệu nhị phân. Ba lược đồ thiên hướng bít chủ yếu được trình bày trên hình 3.3.Chúng khác nhau chủ yếu ở phương pháp bắt đầu và kết thúc mỗi frame. Lược đồ hình 3.3 (a) được dùng nhiều cho các liên kết điểm nối điểm.Bắt đầu và kết thúc một frame bằng một “cờ” 8 bit 01111110. Dùng thuật ngữ ‘thiên hướng bit’ vì luồng thu được dò theo từng bit. Do đó về nguyên lý nội dung của frame không nhất thiết phải là một bội số của bit.
Để cho phép máy thu tiếp cận và duy trì cơ cấu đồng bộ bit, máy phát phải gửi một chuỗi các byte idle (nhàn rỗi) 01111111 đúng trước cờ bắt đầu frame. Với NRZI mã hóa bit 0 trong idle cho phép DPLL tại máy thu tiếp cận duy trì sự đồng bộ đồng hồ. Khi nhận được cờ khởi đầu frame, nôi dung của frame được đọc và dịch theo các khoảng 8 bit cho đến khi gặp cờ kết thúc frame.
Để đạt được tính trong suốt dữ liệu, cần đảm bảo cờ không được nhận lầm trong phần nội dung.Vì lý do này người ta dùng kỹ thuật chèn bit 0 hay còn gọi là kỹ thuật “nhồi bit” (bit stuffing).
Mạch thực hiện chức năng này đặt tại đầu ra của thanh ghi PISO.Mạch này chỉ hoạt động trong quá trình truyền nội dung của frame. Khi có một tuần tự 5 bit 1 liên tục nó sẽ tự động chèn vào một bit 0. Bằng cách này sẽ không bao giờ có cờ trong phần nội dung truyền đi. Một mạch tương tự tại máy thu nằm ngay trước lối vào thanh ghi PISO thực hiện chức năng gỡ bỏ bit 0 theo hướng ngược lại.
Lược đồ trình bày trong hình 3.3 (b) được dùng trong một vài mạng LAN.Khi đó môi trường truyền là môi trường quảng bá và chia sẻ cho tất cả các DTE.Để cho phép tất cả các trạm khác nhau đạt được sự đồng bộ bit. Trạm truyền đặt vào trước nội dung frame một mẫu bit gọi là mẫu mở đầu _preamble_ bao gồm mười cặp 10. Một khi đã đồng bộ, máy thu dò từng dòng bit một cho đến khi tìm thấy byte khởi đầu khung 10101011.Một header cố định xác định phía sau bao gồm địa chỉ, thông tin chiều dài phần nội dung. Do đó, với lược đồ này máy thu chỉ cần đếm số byte thích hợp để xác định sự kết thúc mỗi frame.
Lược đồ trình bày trên hình 3.3 (c) cũng được dùng với LAN.Sự bắt đầu và kết thúc của mối frame được chỉ định bởi các mẫu mã váo bit không chuẩn. Ví dụ mã Manchester, thay cho truyền một tín hiệu tại giữa thời bit, mức tín hiệu duy trì tại
cùng mức như bit trước trong thời bit hoàn chỉnh (J) hay tại mức ngược (K). Một lần nữa, để phát hiện đầu và cuối frame, máy thu dò từng bit trước hết phát hiện JK0JK000 và sau đó phát hiện mẫu kết thúc JK1JK111. Vì các ký hiệu J, K là các mã bit không chuẩn, nên trong phần nội dung của frame sẽ không chứa các ký hiệu này, như vậy đạt được sự trong suốt dữ liệu.