Prijenos podataka

Prijenos podataka za oba projekta će mo obaviti preko standardnog međusklopa za serijski prijenos binarnih podataka – RS232. Prijenos će mo obaviti korištenjem UART modela (universal asynchronus receiver/transmitter), komad hardware-a koji prevodi podatke iz paralelne u serijsku formu. UART se često koristi u spoju sa drugim komunikacijskim standardima kao EIA RS-232, kao u ovom projektu. UART je obično dio integriranog kruga koji se koristi za serijsku komunikaciju putem računala ili perifernog uređaja preko serijskog porta.

Prijem i prijenos serijskih podataka

Universal Asynchronus Receiver/Transmitter (univerzalni asinkroni prijemnik/predajnik) kontroler je ključna komponenta serijskog komunikacijskog podsustava računala. UART uzima bajtove podataka i prenosi pojedinačne bitove u sekvencijalnom modu. Na odredištu, drugi UART ponovo okuplja bitove kako bi kompletirao bajt. Serijski prijenos digitalnih informacija (bita) kroz jednu žicu ili drugi medij je puno isplativiji od paralelnog prijenosa kroz više žica. Svaki UART sadrži shift registar koji je osnova između serijske i paralelne pretvorbe.UART obično ne stvara izravno (ili prima) vanjske signale koji se koriste između različitih dijelova opreme. Koriste se zasebna sučelja uređaja za pretvaranje logičkih razina signala.

Asinkroni prijem i predaja

Kod asinkrone predaje, UART šalje „startni“ bit, 5-8 podatkovnih bitova (LSB prvo), opcinalno „parity“ bit, i jedan, jedan ipo ili dva „zaustavna“ bita. Startni bit je suprotnog polariteta od onoga u kojem se nalazi linija kada je u idle stanju. Stop bit je istog polariteta u kojem se nalazi linija kada je u idle stanju. Zaustavni bit se često koristi kao 2 bita, jer tako omogućava sustavu više vremena za obradu podatka (npr. printanje znaka).

Asinkroni prijenos omogućuje da se podaci šalju bez da pošiljatelj šalje clock signal prijemniku (kao kod sinkronog prijenosa). Umjesto toga, pošiljatelj i primatelj moraju unaprijed dogovoriti vremenske parametre i posebne bitove koji se dodaju na svaku „riječ“ koja se koristi za sinkronizaciju slanja i primanja podataka.

Kada je riječ data UART-u za asinkroni prijenos, startni bit se dodaje na početku svake riječi koja se šalje. Startni bit se koristi da upozori prijemnik na početak podatka koji se šalje i da sinkronizira clock na prijemniku sa clockom predajnika. Ta dva clocka moraju biti dovoljno precizna prilikom prijema i predaje.Nakon startnog bita, šalju se podatkovni bitovi tako što se šalje prvo najmanje značajan bit. Svaki bit prilikom slanja se predaje točno određen vremenski period, kao i svi ostali bitovi tako da prijemnik može otprilike na sredini svakog bita odrediti je li bit u 1 ili 0. Npr. ako su nam potrebne 2 sekunde da pošaljemo svaki bit, prijemnik će ispitati signal, kako bi se utvrdilo je li 1 ili 0, nakon što prođe jedna sekunda, zatim će čekati dvije sekunde pa ispitati vrijednost sljedećeg bita itd.Kada je poslao cijelu riječ, predajnik može dodati bit pariteta (opcionalan, za provjeru grešaka). Na kraju se dodaje barem jedan zaustavni bit.

Slika x. Format asinkronog prijenosa podataka

Sve operacije UART hardware-a su kontrolirane clock signalom koji radi na višekratniku (npr 16) brzine prijenosa podataka – svaki podatkovni bit je velik 16 clock pulseva. Prijemnik testira stanje dolazećeg signala na svakom pulsu colocka, tražeći startni bit. Ako nadolazeći startni bit traje barem pola vremena jednog bita, znači da je startni Slika x. Prijenos bitova bit u redu u suprotnom se puls ignorira. Ako je startni bit u redu, stanje linije je ponovo uzorkovano i rezultat se stavlja u shift registar. Nakon što je prošao određen broj bita perioda 5-8, sadržaj shift registra je dostupan. UART će postaviti zastavicu da je novi podatak dostupan.Slanje podataka je jednostavnije s obzirom da je pod kontrolom predajnika. Čim je podatak dostupan u shift registru, UART hardware generira startni bit, shifta potreban broj podatkovnih bitova na liniju, te doda zaustavni bit, ako bit pariteta nije korišten. UART će staviti busy zastavicu sve dok se određeni znak ne prenese.

Predajnik i prijemnik UART-a moraju biti postavljeni na istu brzinu, dužinu znakova, parity i stop bitove da bi valjan prijenos bio moguć.

Slika x. Asinkroni prijenos podataka