2.3. Асинхронний режим передачі

Асинхронний режим передачі є байт-ориентированным (символьно-орієнтованим): мінімальна одиниця інформації, що пересилається, — один байт (один символ). Формат посилки байта ілюструє мал. 2.12. Передача кожного байта починається із старт-біта, що сигналізує приймачу про початок посилки, за яким слідують біти даних і, можливо, біт паритету (парності). Завершує посилку стоп-біт, що гарантує паузу між посилками. Старт-біт наступного байта посилається у будь-який момент після стоп-бита, тобто між передачами можливі паузи довільної тривалості. Старт-біт, що має завжди строго певне значення (логічний 0), забезпечує простій механізм синхронізації приймача по сигналу від передавача. Мається на увазі, що приймач і передавач працюють на одній швидкості обміну. Внутрішній генератор синхронізації приймача використовує лічильник-дільник опорної частоти, що обнуляється у момент прийому почала старт-біта. Цей лічильник генерує внутрішні строби, по яких приймач фіксує подальші біти, що приймаються. У ідеалі строби розташовуються в середині бітових інтервалів, що дозволяє приймати дані і при незначному розузгодженні швидкостей приймача і передавача. Очевидно, що при передачі 8 битий даних, одного контрольного і одного стоп-бита граничне допустиме розузгодження швидкостей, при якому дані будуть розпізнані вірно, не може перевищувати 5 %. З урахуванням фазових спотворень і дискретності роботи внутрішнього лічильника синхронізації реально допустиме менше відхилення частот. Чим менше коефіцієнт ділення опорної частоти внутрішнього генератора (чим вище частота передачі), тим більше погрішність прив'язки стробів до середини бітового інтервалу, і вимоги до узгодженості частот стають строгіші. Чим вище частота передачі, тим більше вплив спотворень фронтів на фазу сигналу, що приймається.

Взаємодія цих чинників приводить до підвищення вимог до узгодженості частот приймача і передавача із зростанням частоти обміну.

Старт-біт біти даних стоп-біт

Л ог0 пауза

Можливо почало

0 1 2 3 4 5 6 7 Р наступною п-чи

б алка 1

в нутрішні

строби

Мал. 6 . Формат асинхронної передачі RS-232C

Формат асинхронної посилки дозволяє виявляти можливі помилки передачі.

• Якщо прийнятий перепад, що сигналізує про початок посилки, а по стробу старт-біта зафіксований рівень логічної одиниці, старт-біт вважається помилковим і приймач знову переходить в стан очікування. Про цю помилку приймач може не повідомляти.

• Якщо в час, відведений під стоп-біт, виявлений рівень логічного нуля, фіксується помилка стоп-бита.

• Якщо застосовується контроль парності, то після посилки битий даних передається контрольний біт. Цей біт доповнює кількість одиничних біт даних до парного або непарного залежно від прийнятої угоди. Прийом байта з невірним значенням контрольного біта приводить до фіксації помилки.

• Контроль формату дозволяє виявляти обрив лінії: як правило, при обриві приймач «бачить» логічний нуль, який спочатку трактується як старт-біт і нульові біти даних, але потім спрацьовує контроль стоп-бита.

Для асинхронного режиму прийнятий ряд стандартних швидкостей обміну: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 і 115200 бит/с. Іноді замість одиниці вимірювання «бит/с» використовують «бод» (baud), але при розгляді двійкових передаваних сигналів це некоректно. У бодах прийнято вимірювати частоту зміни стану лінії, а при недвійковому способі кодування (широко вживаному в сучасних модемах) в каналі зв'язку швидкості передачі битий (бит/с) і зміни сигналу (бод) можуть відрізнятися у декілька разів.

Кількість битий даних може складати 5, 6, 7 або 8 (5- і 6-бітові формати поширені трохи). Кількість стоп-біт може бути 1, 1,5 або 2 («півтора біта» означає тільки тривалість стопового інтервалу).