Arytmický sériový přenos

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
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 10-bitovou 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 přenášet 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.

Původ[editovat | editovat zdroj]

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[3] 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[4]. 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.

Funkce[editovat | editovat zdroj]

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 články[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

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

  1. US Patent 1199011
  2. US Patent 1286351
  3. US Patent 1286351
  4. Description, Typebar Page Printer (Model 15). Svazek Bulletin No. 144. Chicago : Teletype Corporation, 1931. Dostupné online.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]