การสื่อสารแบบอนุกรมคืออะไร? หลักการของการสื่อสารแบบอนุกรม

การสื่อสารแบบอนุกรมคืออะไร? หลักการสื่อสารแบบอนุกรม

หลักการสื่อสารแบบอนุกรม

การสื่อสารแบบอนุกรมเป็นวิธีการสื่อสารแบบอนุกรมที่ใช้กันทั่วไประหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายและสะดวก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่จึงสนับสนุนวิธีการสื่อสารนี้ วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มักจะใช้วิธีการสื่อสารนี้เพื่อส่งข้อมูลการดีบักออกเมื่อทำการดีบักอุปกรณ์

1. การสื่อสารแบบอนุกรมคืออะไร

การสื่อสารแบบอนุกรมหมายความว่าพอร์ตอนุกรมส่งและรับไบต์ทีละบิต

แม้ว่าการสื่อสารแบบอนุกรมแบบไบต์จะช้า แต่พอร์ตอนุกรมสามารถใช้สายหนึ่งในการส่งข้อมูล ในขณะที่ใช้สายอื่นในการรับข้อมูล

โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมอ้างอิงถึงข้อกำหนดเฉพาะที่เกี่ยวข้องซึ่งระบุเนื้อหาของแพ็กเก็ตข้อมูล ซึ่งรวมถึงบิตเริ่มต้น ข้อมูลเนื้อหา บิตตรวจสอบ และบิตหยุด ทั้งสองฝ่ายจำเป็นต้องตกลงเกี่ยวกับรูปแบบแพ็กเก็ตข้อมูลที่สอดคล้องกันเพื่อให้สามารถส่งและรับข้อมูลได้ตามปกติ

ในการสื่อสารแบบอนุกรม โปรโตคอลที่ใช้กันทั่วไปได้แก่ RS-232, RS-422 และ RS-485

2. หลักการสื่อสารแบบอนุกรม

พอร์ตอนุกรมเป็นอินเทอร์เฟซการสื่อสารข้อมูลที่สำคัญในระบบฝังตัว และหน้าที่สำคัญของพอร์ตอนุกรมคือทำหน้าที่เป็นตัวแปลงโค้ดระหว่าง CPU และอุปกรณ์อนุกรม

เมื่อข้อมูลจาก CPU ถูกส่งผ่านพอร์ตอนุกรม ข้อมูลไบต์จะถูกแปลงเป็นบิตอนุกรม

เมื่อรับข้อมูล บิตอนุกรมจะถูกแปลงเป็นข้อมูลไบต์

หากแอปพลิเคชันต้องการใช้พอร์ตอนุกรมเพื่อการสื่อสาร จะต้องส่งคำขอทรัพยากรไปยังระบบปฏิบัติการ (เปิดพอร์ตอนุกรม) ก่อนที่จะใช้งาน และปล่อยทรัพยากร (ปิดพอร์ตอนุกรม) หลังจากการสื่อสารเสร็จสิ้น

โดยทั่วไปแล้ว พอร์ตอนุกรมจะใช้สำหรับการส่งอักขระ ASCII

การสื่อสารเสร็จสิ้นโดยใช้สาย 3 เส้น: (1) สายกราวด์ (2) สายส่งข้อมูล (3) สายรับข้อมูล

พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของการสื่อสารแบบอนุกรมคือ อัตรารับส่งข้อมูล บิตข้อมูล บิตหยุด และพาริตี

สำหรับพอร์ตการสื่อสารสองพอร์ต พารามิเตอร์เหล่านี้จะต้องตรงกัน: อัตรารับส่งข้อมูลคือพารามิเตอร์ที่ใช้วัดความเร็วการสื่อสาร และแสดงถึงจำนวนบิตที่ส่งต่อวินาที

บิตข้อมูลเป็นพารามิเตอร์ที่ใช้วัดบิตข้อมูลจริงในการสื่อสาร เมื่อคอมพิวเตอร์ส่งแพ็กเก็ตข้อมูล ค่ามาตรฐานคือ 5, 7 และ 8 บิต

วิธีการตั้งค่าขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ

บิตหยุดใช้เพื่อระบุบิตสุดท้ายของแพ็กเก็ตเดียว และค่าทั่วไปคือ 1, 1.5 และ 2 บิตหยุดไม่เพียงระบุจุดสิ้นสุดของการส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังให้โอกาสสำหรับคอมพิวเตอร์ในการแก้ไขการซิงโครไนซ์นาฬิกาด้วย

พาริตีบิตเป็นวิธีการตรวจจับข้อผิดพลาดอย่างง่ายในการสื่อสารแบบอนุกรม มีวิธีการตรวจจับข้อผิดพลาดสี่วิธี ได้แก่ คู่ คี่ สูง และต่ำ หรือไม่มีบิตตรวจสอบ

การสื่อสารแบบอนุกรมของทาชิ

3. การตั้งค่าพารามิเตอร์ข้อมูลการสื่อสารแบบอนุกรม

อัตรารับส่งข้อมูล

เนื่องจากไม่มีสัญญาณนาฬิกาในการสื่อสารแบบอะซิงโครนัสแบบอนุกรม ทั้งสองฝ่ายจึงต้องตกลงเรื่องอัตรารับส่งข้อมูล ซึ่งก็คือความยาวของสัญลักษณ์แต่ละตัว เพื่อถอดรหัสสัญญาณ อัตรารับส่งข้อมูลทั่วไปคือ 4800, 9600, 115200 เป็นต้น

เริ่มบิต หยุดบิต

แพ็กเก็ตข้อมูลเริ่มต้นจากบิตเริ่มต้นและสิ้นสุดที่บิตหยุด

สัญญาณเริ่มต้นแสดงด้วยบิตข้อมูลของลอจิก 0 และสัญญาณหยุดแสดงด้วยบิตข้อมูล 0.5, 1, 1.5 หรือ 2 ลอจิก 1 ตราบใดที่ทั้งสองฝ่ายตกลงที่จะเห็นด้วย

ข้อมูลที่ถูกต้อง

หลังจากที่บิตเริ่มต้นเป็นเนื้อหาของข้อมูลหลักที่ส่ง หรือที่เรียกว่าข้อมูลที่ถูกต้อง โดยทั่วไปความยาวของบิตจะมีความยาว 5, 6, 7 หรือ 8 บิต

การตรวจสอบข้อมูล

เนื่องจากข้อมูลที่ส่งไวต่อการรบกวนจากภายนอกในระหว่างกระบวนการสื่อสาร ข้อมูลการส่งจะถูกเบี่ยงเบน ดังนั้นบิตตรวจสอบจะถูกเพิ่มหลังจากข้อมูลที่ถูกต้องเพื่อแก้ไขปัญหา

วิธีการตรวจสอบเป็นเลขคี่ คู่ ช่องว่าง 0 เครื่องหมาย 1 และไม่เท่าเทียมกัน

การตรวจสอบคี่ต้องใช้ข้อมูลที่ถูกต้องเป็นจำนวนคี่และ"1"อยู่ในหลักเช็ค ตัวอย่างเช่น ข้อมูลที่ถูกต้อง 8 บิตคือ 01101001 ขณะนี้มี 4"1"ส. เพื่อให้ได้ผลการตรวจสอบคี่ ให้ตรวจสอบบิตคือ"1"และการส่งครั้งสุดท้ายคือข้อมูลที่ถูกต้อง 8 บิตบวก 1 พาริตีบิต รวมเป็น 9 บิต

แม้แต่ความเท่าเทียมกันก็เป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม จำนวนข้อมูลที่ถูกต้องและบิตพาริตี"1"จะต้องเป็นเลขคู่ ในเวลานี้ เพื่อให้บรรลุผลความเท่าเทียมกัน บิตความเท่าเทียมกันคือ"0".

การตรวจสอบเป็นศูนย์หมายความว่าไม่ว่าเนื้อหาข้อมูลใดจะอยู่ในข้อมูลที่ถูกต้อง บิตตรวจสอบก็จะยังคงอยู่เสมอ"0"และเช็คบิต 1 จะเป็นเสมอ"1".