Асинхронная последовательная связь

На этой схеме два байта отправляются , каждый из которых состоит из стартового бита, за которым следуют восемь битов данных (биты 0–7) и один стоповый бит для 10-битного символьного кадра. Последний бит данных иногда используется как бит четности . Количество битов данных и форматирования, порядок битов данных , наличие или отсутствие бита четности, форма четности (четная или нечетная) и скорость передачи должны быть предварительно согласованы взаимодействующими сторонами. «Стоповый бит» на самом деле является «периодом остановки»; период остановки передатчика может быть сколь угодно длинным. Он не может быть короче указанного количества, обычно от 1 до 2 битов. Приемнику требуется более короткий период остановки, чем передатчику. В конце каждого символа приемник ненадолго останавливается, чтобы дождаться следующего стартового бита. Именно эта разница обеспечивает синхронизацию передатчика и приемника.

Асинхронная последовательная связь — это форма последовательной связи , при которой интерфейсы взаимодействующих конечных точек не синхронизируются постоянно с помощью общего тактового сигнала. Вместо общего сигнала синхронизации поток данных содержит информацию синхронизации в виде сигналов начала и остановки до и после каждой единицы передачи соответственно. Сигнал запуска подготавливает приемник к поступлению данных, а сигнал остановки сбрасывает его состояние, чтобы обеспечить запуск новой последовательности.

Распространенным видом старт-стопной передачи является ASCII через RS-232 , например, для использования в работе телетайпа .

Источник

Механические телетайпы, использующие 5-битные коды (см. Код Бодо ), обычно использовали период остановки в 1,5 бита. ^[1] Очень ранние электромеханические телетайпы (до 1930 г.) могли требовать 2 стоповых бита, чтобы обеспечить механическое оттиск без буферизации. ^{[ нужна ссылка ]} Аппаратное обеспечение, которое не поддерживает дробные стоповые биты, может взаимодействовать с устройством, которое использует битовое время 1,5, если оно настроено на отправку 2 стоповых битов при передаче и требует 1 стоповый бит при приеме.

Формат заимствован непосредственно из конструкции телетайпа , который был разработан таким образом, поскольку электромеханические технологии того времени не были достаточно точными. ^{[ нужна ссылка ]} для синхронной работы: таким образом, системы необходимо было повторно синхронизировать в начале каждого символа. После повторной синхронизации технологии того времени были достаточно хороши, чтобы сохранить битовую синхронизацию для остальной части персонажа. Стоповые биты дали системе время на восстановление перед следующим стартовым битом. Ранние системы телетайпов использовали пять битов данных, обычно с каким-либо вариантом кода Бодо .

В самых ранних экспериментальных печатающих телеграфных устройствах использовался только стартовый бит и требовалась ручная регулировка скорости механизма приемника для надежного декодирования символов. Автоматическая синхронизация требовалась для того, чтобы передающие и приемные устройства находились «в ногу». В конце концов этого добился Говард Крам, запатентовавший метод синхронизации «старт-стоп» ( США 1199011 , выдан 19 сентября 1916 г., затем США 1286351 , выдан 3 декабря 1918 г.). Вскоре после этого был запатентован практичный телетайп ( США 1232045 , выдан 3 июля 1917 г.).

Операция

Прежде чем сигнализация заработает, отправитель и получатель должны согласовать параметры сигнализации:

Полный или полудуплексный режим
Количество битов на символ — в настоящее время почти всегда 8-битные символы , но исторически некоторые передатчики использовали пятибитный код символа , шестибитный код символа или 7-битный код ASCII .
Endianness : порядок отправки битов.
Скорость передачи данных в битах в секунду (равна скорости передачи данных в бодах , когда каждый символ представляет один бит). Некоторые системы используют автоматическое определение скорости, также называемое автоматическим определением скорости передачи данных .
Использовать или не использовать четность
Нечетная или четная четность, если используется
Необходимо выбрать количество отправляемых стоп-битов (отправляемое число должно быть не меньше того, что нужно получателю)
Символы маркировки и пробела (направления тока в ранней телеграфии, более поздние полярности напряжения в EIA RS-232 и т. д., полярность сдвига частоты при частотной манипуляции и т. д.)

Асинхронная сигнализация «старт-стоп» широко использовалась для модемного доступа к компьютерам с разделением времени и системам BBS . В этих системах использовалось семь или восемь бит данных, причем первым передавался младший бит , в соответствии со стандартом ASCII .

Между компьютерами наиболее распространенной конфигурацией была « 8N1 »: восьмибитные символы с одним стартовым битом, одним стоповым битом и без бита четности. Таким образом, для отправки одного символа используется 10 бод, и поэтому деление скорости передачи данных на десять дает общую скорость передачи в символах в секунду.

Асинхронный старт-стоп — это нижний уровень канала передачи данных, используемый для подключения компьютеров к модемам для многих приложений коммутируемого доступа в Интернет с использованием второго (инкапсулирующего) протокола формирования канала передачи данных , такого как PPP, для создания пакетов, состоящих из асинхронных последовательных символов. Наиболее распространенным используемым интерфейсом физического уровня является RS-232D. Потеря производительности по сравнению с синхронным доступом незначительна, поскольку большинство современных модемов будут использовать частный синхронный протокол для передачи данных между собой, а асинхронные каналы на каждом конце работают быстрее, чем этот канал передачи данных, при этом управление потоком используется для регулирования скорости передачи данных. скорость передачи данных, чтобы предотвратить перерасход.

См. также

Ссылки

^ Описание, принтер со строкой типа (модель 15) (PDF) . Том. Бюллетень № 144. Чикаго: Teletype Corporation. 1931. с. 11. Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2009 г. Неактивная ссылка: 3 октября 2015 г.

Дальнейшее чтение

Нельсон, Р.А. и Ловитт, К.М. История развития телетайпов (октябрь 1963 г.) , Teletype Corporation, получено 14 апреля 2005 г.
Хоббс, Аллан Г. (1999) Пятизначные коды , по состоянию на 20 декабря 2007 г.
Эдвард Э. Кляйншмидт. Печатная телеграфия... Начало новой эры , 1967, выпущено 9 ноября 2016 года компанией Project Gutenberg .

Внешние ссылки

Программирование: последовательная передача данных в Wikibooks

[1] Описание, принтер со строкой типа (модель 15) (PDF) . Том. Бюллетень № 144. Чикаго: Teletype Corporation. 1931. с. 11. Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2009 г. Неактивная ссылка: 3 октября 2015 г.

[1]