19. Синхронная и асинхронная передача. Передача со стробированием.

Синхронная и асинхронная передача данных

Взаимодействие передатчика и приёмника предполагает согласование во времени моментов передачи и приёма квантов информации.

При синхронной передаче передатчик поддерживает постоянные интервалы между очередными квантами информации в процессе передачи всего сообщения или значительной его части. Для реализации синхронного режима передатчик вначале сообщения передаёт заранее обусловленную последовательность бит, называемую символом синхронизации SYN. Переход линии ИФ из состояния “0” в состояние “1” используется приёмником для запуска внутреннего генератора. Приёмник распознаёт передаваемый символ SYN, после чего принимает очередной символ сообщения, начиная с его первого бита (рис. 5.7, а).

При нарушении синхронизации передатчик должен вставить в последовательность передаваемых байт сообщения дополнительные символы SYN. Если при последовательной и параллельной передаче используются дополнительные линии ИФ, то они могу использоваться для синхронизации. Часто при параллельной передаче в качестве линии синхронизации используется линия стробирования.

При асинхронной передаче синхронизация приёмника и передатчика осуществляется при передаче каждого кванта информации. Интервал между передачей квантов непостоянен.

При последовательной передаче каждый байт обрамляется стартовыми и стоповыми сигналами (рис. 5.7, б). Стартовый сигнал изменяет состояние линии ИФ и служит для запуска тактового генератора приёмника. Стоповые биты переводят линию в исходное состояние и останавливают работу генератора. Синхронизация поддерживается только в интервале передачи одного кванта.

Передача со стробированием

Р азброс параметров среды ИФ, т.е. его линий и приёмо-передающей аппаратуры, вызывает неодинаковые искажения фронтов и задержки сигналов, передаваемых по разным линиям. Явление, когда одновременно выданные передатчиком сигналы воспринимаются приёмником не одновременно, а в интервале (t1,t2) (рис. 5.6, а), называется перекосом информации (skew). В интервале (t1,t2) приёмник может воспринять любую кодовую комбинацию {x_i}, i=1,m, отличную от комбинации {b_i}, передаваемой передатчиком.

Это явление существенно влияет на достижимый предел тактовой частоты. Вполне понятно, что перекос ограничивает и допустимую длину интерфейсных кабелей: при одной и той же относительной погрешности скорости распространения сигналов на большей длине набегает и больший перекос. Перекос сдерживает и увеличение разрядности интерфейса: чем больше используется параллельных цепей, тем труднее добиться их идентичности. Из-за этого даже приходится «широкий» (многоразрядный) интерфейс разбивать на несколько «узких» групп, для каждой из которых используются свои управляющие сигналы.

Для исключения возможности приёма неправильной кодовой комбинации в параллельных интерфейсах вводят дополнительную линию стробирования. Сигнал строба STR должен поступить в приёмник в момент t_str, соответствующий завершению установления на входах приёмника состояния {b_i}, т.е. в момент, когда t_str>t2. При этом необходимо передать сигнал STR с задержкой относительно момента выдачи информационных сигналов t_str>t+, где t=t2-t1.

Обычно для стробирования используют условную форму временной диаграммы с ярко выраженным интервалом перекоса и идеальным сигналом стробирования (рис. 5.6, б).