Protocol nối tiếp bất đồng bộ thực hiện đơn giản vă giâ thănh thắp. Việc truyền nối tiếp bất đồng bộ hay bản tin (messages) gồm câc Brush ngắn, phđn câch ngẫu nhiín của một số kí tự. Như chúng ta đê biết , từ “ Bất Đồng Bộ “ nói lín rằng xung Clock của nơi thu vă phât được tạo ra một câch riíng lẻ. Mỗi xung Clock được điều hưởng với cùng tần số danh định tương ứng với tốc độ truyền bít , hoặc baud. Cũng vậy, trín một dường truyền bất đồng bộ thông tin được gởi đi riíng rẽ vă khoảng câch câc ký tự lă ngẫu nhiín. Mỗi ký tự gồm có câc bit mê ký tự ( như mê ASCII ) gọi lă ký tự dữ liệu (data character ) cộng với câc bit khởi đầu (Start
khung ký tự ( frame ). Khi sử dụng mê ASCII 7 bit , bit thứ 8 đượcgọi lă bit parity ( chẵn lẻ ) dùng để kiểm tra lỗi. Giữa câc ký tự , đường truyền được giữ ở trạng thâi nghỉ (Idle mode). Hình 4.1 cho thấy dạng sóng điện âp của 1 ký tự trín đường truyền, bit có trọng số thấp nhứt ( LSB ) của dữ liệu thường được gởi trước .
Hình vẽ 4.1 Truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ .
Trong hình 4.1 thanh ghi dịch lă phần chính của cả mây phât vă mây thu . Thanh ghi dịch của mây phât được dùng như một bộ biến đổi song song thănh nối tiếp. Khi ngõ văo LOAD ở mức cao HIGH câc bit của ký tự dữ liệu được nạp song song văo thanh ghi từ bus dữ liệu của Mây Tính ( DATA IN ) . Khi LOAD chuyển thănh LOW, câc bit dữ liệu của ký tự dữ liệu được dịch nối tiếp ra đường truyền . Thanh ghi dịch của mây phât tự động thím văo câc bit Start vă Stop . Mây thu phât hiện điểm bắt đầu của mỗi khung ký tự bởi sự thay đổi từ 1 sang 0 của bit Start . Khi phât hiện bit Start , mạch điều khiển thu lăm cho thanh ghi dịch bắt đầu dịch câc bit văo từ đường truyền . Sau khi dịch 11 lần ( 1start + 8 data + 2 stop ) , ký tự dữ liệu thu được có thể đọc ở dạng song song từ thanh ghi dịch ( DATA OUT ) . Như vậy thanh ghi dịch của mây thu thực hiện việc biến đổi từ nối tiếp ra song song .
Khi dùng bit parity , trạng thâi logic của bit năy phụ thuộc văo ký tự dữ liệu đặc trưng vă việc lập protocol lă parity chẵn hay lẻ. Bit parity được lập lă 0 hay 1, để lăm cho tổng số số bít 1 trong B0 - B7 lă một số chẵn ( parity chẵn) hoặc lă một số lẻ (parity lẻ ) . Chú ý rằng bit parity dự phần văo việc tính tổng số bit 1 lă chẵn hay lẻ . Sau đó , bằng câch tính tổng số câc bit1 trong mỗi ký tự , mây thu có thể phât hiện lỗi khi truyền . Phương phâp phât hiện lỗi năy không đạt được độ tin cậy 100% vì nếu số bit lỗi lă số chẵn mây thu không phât hiện được lỗi . Tuy nhiín
trong thực tế , câc lỗi thường xảy ra lă do câc tín hiệu xung vă ảnh hưởng đến nhiều ký tự của thông tin do đó xâc suất câc lỗi do kiểm tra bit parity bắt được trong quâ trình truyền rất cao .
Sau khi phât hiện bit Start , mây thu dịch câc bit dữ liệu 1 câch tuần tự vă thời gian dịch được qui định bởi tần số của xung Clock nội bộ ở nơi thu . Vì xung clock nơi thu không thể phù hợp chính xâc với xung Clock nơi phât , nín sẽ có lỗi thời gian gọi lă Skew (độ lệch ) vă như thế câc bit liín tiếp bị dịch đi . Sự tích lũy độ lệch do xung Clock không được quâ lớn để có thể gđy ra lỗi trong việc phât hiện bit cuối cùng của khung ký tự . Câc bit Stop luôn được set ở logic 1 vă có thể dùng đễ kiểm tra độ lệch thời gian . Nếu câc bit Stop không còn ở mức 1 , mây thu bâo rằng lỗi khung ( framing error ) đê xảy ra . Câc bit Stop lă khoảng bảo vệ tối thiểu giữa câc khung ký tự . Việc lập Protocol thường không theo một tiíu chuẩn cứng nhắc năo , trong thực tế thường sử dụng câc biến đổi như sau :
- Dùng 1 bit stop thay vì lă 2 .
- Sử dụng nhiều hơn hoặc ít hơn 7 bit cho 1 ký tự dữ liệu .
- Dùng mark parity ( bit parity luôn lă 1 ) .
- Dùng space parity ( bit parity luôn lă 0 ) .
- Có thể không dùng bit parity .
Việc thực hiện protocol bất đồng bộ nối tiếp đễ truyền dữ liệu lă yíu cầu quan trọng trín hết trong số câc nhiệm vụ của hệ thống vă phải được lặp lại cho mỗi khung ký tự . Những nhiệm vụ năy bao gồm việc thím văo hoặc loại bỏ câc bit Start hoặc Stop , tạo hoặc kiểm tra bit Parity , dịch câc bit văo hoặc ra vă chuyển từ nối tiếp sang song song hoặc từ song song ra nối tiếp . Những nhiệm vụ chuyển vă lặp lại năy thường được thực hiện tự động tốt nhứt từ phần cứng ( nghĩa lă không thực hiện bằng phần mềm của bộ vi xử lý ) .
Câc chip LSI được dùng cho mục đích năy . Chúng lă những IC thu phât bất đồng bộ ( universal asynchronous receiver / transmitter : UART ) hoặc lă những IC điều hợp giao tiếp thông tin bất đồng bộ (asynchronous communication interface adaptor : ACIA ) . Phần kế tiếp sẽ trinh băy chi tiết câc vi mạch năy .