Asynchronní sériová komunikace - Asynchronous serial communication

V tomto diagramu dva bajtů jsou odeslány, přičemž každý se skládá z počátečního bitu, za kterým následuje osm datových bitů (bity 0-7) a jeden stop bit pro 10bitový znakový rámec. Poslední datový bit se někdy používá jako a paritní bit. Počet datových a formátovacích bitů, pořadí datových bitů, přítomnost nebo nepřítomnost paritního bitu, forma parity (sudá nebo lichá) a přenosová rychlost musí být předem dohodnuty komunikujícími stranami. „Stop bit“ je ve skutečnosti „stop period“; doba zastavení vysílače může být libovolně dlouhá. Nemůže být kratší než stanovené množství, obvykle 1 až 2 bitové časy. Přijímač vyžaduje kratší dobu zastavení než vysílač. Na konci každého znaku se přijímač krátce zastaví a čeká na další startovací bit. Právě tento rozdíl udržuje vysílač a přijímač synchronizovaný.

Asynchronní sériová komunikace je forma sériová komunikace ve kterém rozhraní komunikujících koncových bodů nejsou nepřetržitě synchronizována společným hodinovým signálem. Namísto společného synchronizačního signálu obsahuje datový proud synchronizační informace ve formě spouštěcích a zastavovacích signálů před a po každé jednotce přenosu. Startovací signál připravuje přijímač na příchod dat a signál zastavení resetuje svůj stav, aby umožnil spuštění nové sekvence.

Běžným druhem přenosu start-stop je ASCII přes RS-232, například pro použití v dálnopis úkon.

Původ

Mechanické dálnopisů pomocí 5bitových kódů (viz Baudotův kód ) obvykle používá dobu zastavení 1,5 bitů.[1] Velmi rané elektromechanické dálnopisné stroje (před rokem 1930) mohly vyžadovat 2 stop bity, aby umožnily mechanický otisk bez ukládání do vyrovnávací paměti.[Citace je zapotřebí ] Hardware, který nepodporuje zlomkové stop bity, může komunikovat se zařízením, které používá 1,5 bitů, pokud je nakonfigurováno pro odesílání 2 stop bitů při vysílání a vyžaduje 1 stop bit při příjmu.

Formát je odvozen přímo z návrhu dálnopis, který byl navržen tímto způsobem, protože elektromechanická technologie své doby nebyla dostatečně přesná[Citace je zapotřebí ] pro synchronní operace: systémy tedy musely být znovu synchronizovány na začátku každého znaku. Po opětovné synchronizaci byla dnešní technologie dost dobrá na to, aby zachovala bitovou synchronizaci pro zbytek postavy. Stop bity poskytly systému čas na zotavení před dalším startovacím bitem. Časné dálnopisné systémy používaly pět datových bitů, obvykle s nějakou variantou Baudotův kód.

Velmi časná experimentální tisková telegrafní zařízení používala pouze startovací bit a vyžadovala ruční nastavení rychlosti mechanismu přijímače, aby spolehlivě dekódovala znaky. Aby byla vysílací a přijímací jednotka „v kroku“, byla nutná automatická synchronizace. Toho nakonec dosáhl Howard Krum, který patentoval metodu synchronizace start-stop (USA 1199011 , udělen poté 19. září 1916 USA 1286351 , udělen 3. prosince 1918). Krátce nato praktický dálnopis byl patentován (USA 1232045 , udělen 3. července 1917).

Úkon

Než bude signalizace fungovat, musí se odesílatel a přijímač dohodnout na parametrech signalizace:

  • Plné nebo polovičníduplex úkon
  • Počet bitů na znak
  • Endianness: pořadí, ve kterém jsou bity odeslány
  • Rychlost nebo bitů za sekundu linky (rovná se Baud rychlost, když každý symbol představuje jeden bit). Některé systémy používají automatickou detekci rychlosti.
  • Zda použít nebo nepoužít parita
  • Lichá nebo dokonce parita, pokud je použita
  • Musí být zvolen počet odeslaných stop bitů (odesílaný počet musí být alespoň takový, jaký potřebuje přijímač)
  • Značky a mezery (aktuální směry v rané telegrafii, později polarita napětí v EIA RS-232 a tak dále, polarita frekvenčního posunu v klíčování kmitočtovým posunem a tak dále)

Pro vytáčené připojení byla široce používána asynchronní signalizace start-stop modem přístup k sdílení času počítače a BBS systémy. Tyto systémy používaly buď sedm nebo osm přenášených datových bitů nejméně významný bit zaprvé v souladu s ASCII Standard.

Mezi počítači byla nejběžnější používaná konfigurace „8N1 ": osm bitových znaků, s jedním startovacím bitem, jedním stop bitem a bez paritního bitu. K odeslání jediného znaku se tedy používá 10 baudových časů, takže vydělením signální bitové rychlosti deseti dojde k celkové rychlosti přenosu ve znacích za vteřinu.

Asynchronní start-stop je nižší vrstva datového spoje slouží k připojení počítačů k modemům pro mnoho telefonických aplikací pro přístup k internetu pomocí druhého (zapouzdřujícího) datového spojení rámování protokol jako PPP vytvořit balíčky složený z asynchronních sériových znaků. Nejběžnějším používaným rozhraním fyzické vrstvy je RS-232D. Ztráta výkonu ve vztahu k synchronnímu přístupu je zanedbatelná, protože většina moderních modemů používá k odesílání dat mezi sebou soukromý synchronní protokol a asynchronní odkazy na každém konci jsou provozovány rychleji než tento datový odkaz, s řízení toku používá se k omezení rychlosti přenosu dat, aby se zabránilo přetečení.

Viz také

Reference

  1. ^ Popis, tiskárna na typovém řádku (model 15) (PDF). Věstník č. 144. Chicago: Teletype Corporation. 1931. str. 11. Archivovány od originál (PDF) 20. března 2009.Mrtvý odkaz: 2015-říjen-03

Další čtení

externí odkazy