При организации последовательного обмена ключевыми могут считаться две проблемы:
1) синхронизацию битов передатчика и приемника;
2) фиксацию начала сеанса передачи.
В МПС существует три способа передачи информации:
· асинхронный;
· синхронный;
· смешанный.
Асинхронный способ характеризуется тем, что сигналы передаются с произвольными промежутками времени.
Синхронный способ характеризуется тем, что сигналы передаются строго периодично во времени.
Смешанный способ характеризуется тем, что байты передаются асинхронно, а биты внутри байтов синхронно.
Асинхронный способ
Асинхронный способ обеспечивает передачу информации по единственной линии. Для надежной синхронизации обмена в асинхронном режиме
1) передатчик и приемник настраивают на работу с одинаковой частотой;
2) передатчик формирует стартовый и стоповый биты, отмечающие начало и конец посылки;
3) передача ведется короткими посылками (5..9 бит), а частоты передачи выбираются сравнительно низкими.
Асинхронный способ по методу регистрации сигналов делится на:
· стробируемый;
· «запрос-ответ».
Метод стробирования
Строб – дополнительный сигнал, является подтверждением действительности других сигналов.
Стробирование может осуществляться по фронту или по уровню.
Рис. 3.1 Виды стробов.
рис 3.2 Стробируемый метод
рис 3.3 Стробируемый метод
Стробирование по фронту.
Достоинства:
· легкая аппаратная реализация;
· высокое быстродействие.
Недостатки:
· нельзя использовать строб сигнал как сигнал синхронизации;
· момент переключения трудно зафиксировать программно.
Стробирование по уровню.
Достоинства:
· легкая аппаратная реализация;
· легкая программная реализация;
· легкая организация приема от нескольких источников.
Недостатки:
· нельзя использовать строб сигнал как сигнал синхронизации;
· меньшее быстродействие.
Метод «запрос-ответ»
рис 3.4 Метод «запрос-ответ »
t1 – передатчик выставляет данные (предварительно проверив отсутствие строба-ответа)
t2 – передатчик с некоторой задержкой выставляет сигнал строб-запрос
t3 – приемник, анализируя состояние линии строб-запрос, обнаруживает наличие определенного сигнала и в этот же момент осуществляет прием данных по линии.
t4 – передатчик, сканируя линию строб-ответ, обнаруживает, что он активен и сбрасывает строб-запрос
t5 – приемник, сканируя линию строб-запрос, обнаруживает, что строб запрос стал неактивен и сбрасывает строб-ответ
t6 – тоже самое, что и t1
Достоинства:
· позволяет сопрягать аппаратуру существенно отличающуюся быстродействием;
· легко организуется программным путем.
Недостатки:
· нельзя использовать строб сигнал как сигнал синхронизации;
· меньшее быстродействие.
Синхронный способ
В синхронном способе передачи информации выделяют изохронный метод.
Синхронизация бывает:
· внутренняя
· внешняя
Изохронный метод
В этом методе передачи информации возможна потеря данных. Здесь сам приемник определяет какие данные принимать, а какие нет (например для звуковой информации).
Внешняя синхронизация
Сигналы синхронизации поступают вместе с данными. В этом случае форма сигналов может быть неправильной. Поэтому внешняя синхронизация используется только при передаче на небольшие расстояния, т.е. внутри платы.