Arytmický sériový přenos

Průběh signálu při arytmickém sériovém přenosu dvou osmibitových slabik. Každá značka začíná start bitem, za kterým následuje osm datových bitů (0-7) a jeden stop bit, což dává 10bitovou značku. Poslední datový bit se někdy používá jako paritní bit.

Arytmický sériový přenos je druh sériového přenosu, při kterém se udržuje synchronizace vysílače a přijímače pouze po dobu přenosu jedné slabiky (5-8 bitů); každá slabika (byte, znak nebo kódové slovo) je rozdělena na jednotlivé bity, které jsou vysílány postupně jako datové prvky (anglicky data bit); jejich vysílání je uvedeno rozběhovým prvkem (anglicky start bit) a ukončeno závěrným prvkem (anglicky stop bit); před stop bitem může být přenášen paritní bit. Výsledný přenos bývá někdy označován jako asynchronní. Start bit umožňuje, aby se přijímací mechanismus připravil na příjem a záznam slabiky a stop bit umožňuje záznam (tisk) znaku a uvedení přijímacího mechanismu do klidu, aby byl připraven na příjem dalšího symbolu.

PůvodEditovat

Formát značky při arytmickém sériovém přenosu je odvozen přímo z konstrukce dálnopisného stroje, který byl takto navržen, protože tehdejší elektromechanická technologie neumožňovala dostatečně pro synchronní operace: proto bylo potřeba, aby se systémy synchronizovaly pro každý znak. Po zasynchronizování při přijetí start bitu byla i tehdejší technologie dostatečně přesná na udržení bitové synchronizace pro zbytek značky.

Velmi raná pokusná telegrafní zařízení s otiskem používala pouze start bit a vyžadoval ruční nastavení rychlosti přijímacího mechanismu, aby dekódování znaků bylo spolehlivé. Automatická synchronizace byla nutná, aby se udržela synchronizace vysílacího a přijímacího zařízení. Problém synchronizace nakonec vyřešil Howard Krum, který se nechal patentovat start-stop metodu synchronizace (US Patent 1199011[1] přidělený 19. září 1916, a US Patent 1286351[2] přidělený 3. prosince 1918). Krátce poté byl patentován praktický dálnopis (US Patent 1232045[2] přidělený 3. července 1917).

Stop bity dávají zařízení čas na zotavení před dalším znakem. Staré dálnopisné systémy používaly 5 datových bitů, obvykle s nějakou variantou kódu Baudot.

Mechanické dálnopisy pracující s pětibitovou mezinárodní telegrafní abecedou č. 2 (MTA-2) nebo pětibitovým kódem kódem Baudot (díky stejné velikosti slova někdy s MTA-2 zaměňovaným) obvykle používaly délku stop intervalu rovnou 1.5 násobku trvání datového bitu[3]. Velmi rané elektromechanické dálnopisy (před rokem 1930) mohly vyžadovat 2 stop bity, aby umožnily provedení mechanického otisku znaku bez použití vyrovnávacích pamětí. Hardware, který nepodporuje zlomkové počty stop bitů, může pro komunikaci s zařízením používajícím 1,5 stop bitu vysílat 2 stop bity a při příjmu očekávat 1 stop bit.

FunkceEditovat

Pro úspěšný přenos musí vysílač a přijímač používat stejné parametry přenosu:

  • Plný nebo poloviční duplex
  • Počet bitů na jeden znak
  • Endianita: pořadí, ve kterém se přenášejí jednotlivé bity značky
  • Rychlost v bitech za sekundu (často nesprávně označovaná jako rychlost Baudech). Některé systémy používají automatickou detekci rychlosti.
  • Zda se používá paritní bit
  • Druh parity (lichá nebo sudá), pokud se používá paritní bit
  • Počet vysílaných stop bitů (musí být větší nebo roven počtu stop bitů, které potřebuje přijímač)
  • Reprezentace signálu značka (mark) a mezera (space) (v rané telegrafii směr proudu, později polarita napětí v EIA RS-232, u FSK frekvence)

Arytmický sériový přenos často používaly modemy na přístup na počítače se sdílením času a systémy BBS. Tyto systémy používají sedmi nebo osmibitové znaky.

Při komunikaci mezi počítači se nejčastěji používá "8N1", tj. osmibitové znaky bez parity a s jedním stop bitem. Na odeslání jednoho znaku je tedy potřeba 10 dob trvání jednoho bitu, což umožňuje jednoduchý přepočet přenosové rychlosti na rychlost přenosu ve znacích.

Asynchronní start-stop je fyzická vrstva používaná pro propojení mezi počítačem a modemem pro mnoho aplikací používajících komutované připojení k Internetu, které používají pro datový spoj protokoly jako je PPP pro vytváření paketů složených ze slabik přenesených pomocí arytmického sériového přenosu. U moderních modemů používání arytmického přenosu nepřináší ztráta výkonu, protože moderní modemy mají vyrovnávací paměti, které jim umožňují používat pro vzájemnou komunikaci proprietární synchronní protokol, zatímco mezi počítačem a modemem se používá arytmická komunikace s vyšší rychlostí; aby se zabránilo ztrátám dat (přeběh), používá se řízení toku dat.

Související článkyEditovat

ReferenceEditovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Asynchronous serial communication na anglické Wikipedii.

  1. US Patent 1199011
  2. a b US Patent 1286351
  3. Description, Typebar Page Printer (Model 15). Svazek Bulletin No. 144. Chicago: Teletype Corporation, 1931. Dostupné v archivu pořízeném dne 20-03-2009. 

LiteraturaEditovat