Последовательный интерфейс для передачи данных использует одну сигнальную
линию, по которой информационные биты передаются друг за другом последовательно. В
ряде последовательных интерфейсов применяется гальваническая развязка внешних
сигналов от схемной земли устройства, что позволяет соединять устройства,
находящиеся под разными потенциалами.
Последовательная передача данных может осуществляться в асинхронном или
синхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту предшествует старт-
бит, сигнализирующий приемнику о начале посылки, за которым следуют биты данных
и, возможно, бит паритета (четности). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий
паузу между посылками (рис. 1). Старт-бит следующего байта посылается в любой
момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной
длительности. Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение (логический 0),
Формат асинхронной посылки позволяет выявлять возможные ошибки передачи :
- если принят перепад, сигнализирующий о начале посылки, а по стробу старт-бита
зафиксирован уровень логической единицы, старт-бит считается ложным и приемник
снова переходит в состояние ожидания. Об этой ошибке приемник может и не
сообщать.
- если во время, отведенное под стоп-бит, обнаружен уровень логического нуля,
фиксируется ошибка стоп-бита.
- если применяется контроль четности, то после посылки бит данных передается
контрольный бит. Этот бит дополняет количество единичных бит данных до четного
или нечетного в зависимости от принятого соглашения. Прием байта с неверным
значением контрольного бита приводит к фиксации ошибки.
Контроль формата позволяет обнаруживать обрыв линии: при этом принимается
логический нуль, который сначала трактуется как старт-бит, и нулевые биты данных,
потом срабатывает контроль стоп-бита.
Синхронный режим передачи предполагает постоянную активность канала связи.
Посылка начинается с синхробайта, за которым сразу же следует поток информационных
бит. Если у передатчика нет данных для передачи, он заполняет паузу непрерывной
посылкой байтов синхронизации. Очевидно, что при передаче больших массивов данных
накладные расходы на синхронизацию в данном режиме будут ниже, чем в асинхронном.
Однако в синхронном режиме необходима внешняя синхронизация приемника с
передатчиком, поскольку даже малое отклонение частот приведет к искажению
принимаемых данных. Внешняя синхронизация возможна либо с помощью отдельной
линии для передачи сигнала синхронизации, либо с использованием
самосинхронизирующего кодирования данных, при котором на стороне приемника из
принятого сигнала могут быть выделены импульсы синхронизации.
