ЭВМ и периферийные устройства

Ухандеев Владимир Ильич

Битовая синхронизация в интерфейсах с последовательной передачей информации

t3

Длительность битового интервала определяется битовой скоростью интерфейса и отсчитывается “часами” (тактовой частотой) передатчика.

Отметим, что двоичная последовательность передается последовательно, бит за битом без пауз.

Через некоторое время сигнал, соответствующий передаваемой двоичной последовательности, достигает приемного конца лини.

При передаче, например, двоичной последовательности 11000, в коде БВН в начале линии передатчиком формируется сигнал, в котором в течение первых двух битовых интервалов устанавливается высокий уровень напряжения, а затем в течение трех битовых интервалов устанавливается низкий уровень напряжения.

t3

Через некоторое время сигнал, соответствующий передаваемой двоичной последовательности, достигает приемного конца линии и перед приемником стоит задача однозначно дешифрировать этот сигнал как двоичную последовательность 11000

соответствующий каждому биту (проблема битовой синхронизации).

Отметим, что двоичная последовательность поступает на вход приемника в случайный для него момент времени, что обусловлено произвольной длиной линии связи и скоростью распространения сигнала в линии, а последняя изменяется в зависимости от многих факторов. Второе важное обстоятельство: часы

Приемник должен точно выделить интервал времени, соответствующий каждому биту (проблема битовой синхронизации).

Отметим, что двоичная последовательность поступает на вход приемника в случайный для него момент времени, что обусловлено произвольной длиной линии связи и скоростью распространения сигнала в линии, а последняя изменяется в зависимости от многих факторов. Второе важное обстоятельство: часы приемника и передатчики всегда “идут“ не одинаково.

Битовая синхронизация ограничением длины двоичной последовательности кадра

Битовая синхронизация достигается тем, что передатчик и приемник тактируются генераторами с одинаковыми частотами, т. е. в номинале f1 = f2.

На практике тактовые частоты f1 и f2, как правило, минимум в 16 раз превышают битовую частоту передачи (в рассматриваемом примере для простоты рисунка превышение в 4 раза).

Передатчик, используя тактовую частоту f1 формирует из двоичной последовательности D на своем входе сигнал на входе линии связи D1. Через некоторый случайный интервал времени, определяемый задержкой распространения сигнала по линии связи, последний принимается приемником (сигнал D2 на входе приемника).

Битовая синхронизация ограничением длины двоичной

последовательности кадра

Битовая синхронизация передачей синхроимпульса по отдельной

В этом случае передатчик и приемник работают от одного генератора тактирующего сигнала C1 , расположенного в передатчике и, как правило, формирующего меандр с периодом T на частоте f1.

Тактирующий сигнал C2 на входе приемника передается по дополнительной линии синхронизации. Отметим, что номинально физические длины линий данных и синхронизации одинаковы и сигналы D2 и C2 приходят на вход приемника в идеальном случае одновременно.

Приемник по отрицательному фронту тактирующего сигнала C2 считывает принимаемую двоичную последовательность D’. Нетрудно видеть, что в идеальном случае битовая синхронизация не нарушается даже при сколь угодно длинной двоичной последовательности.

1 2 3 4 5 6