II.2.1.Truyền số liệu nối tiếp:
Nhu cầu về việc trao đổi thông tin giữa các thành phần trong một hệ thống máy tính và giữa máy tính với các thiết bị ngoại vi là hết sức cần thiết. việc truyền thông tin có thể được thực hiện bằng 2 cách: truyền song song và truyền nối tiếp.
Kỹ thuật truyền số liệu song song đạt được tốc độ truyền rất cao. Các bit được truyền đi song song cùng một lúc trên một tập các đường dẫn bằng mạch in hoặc dây cáp dẹt. Tuy nhiên việc truyền song song chỉ thích hợp khi truyền ở khoảng cách ngắn.
Trong trường hợp cần truyền thông tin đi xa thì kỹ thuật truyền song song không còn phù hợp do cáp truyền dùng quá nhiều dây dẫn, và vì vậy rất đắt tiền. Thay vào đó người ta sử dụng phương pháp truyền thông tin nối tiếp. Trước hết, loại truyền này có thể dùng cho khoảng cách xa bởi vì các khả năng gây nhiễu là khá nhỏ so với dùng đường truyền song song. Hơn nữa mức tín hiệu trong khoảng 0-5 V không thích hợp với khoảng cách lớn. ở đầu phát, dữ liệu ở dạng song song được chuyển thành dữ liệu nối tiếp. Sau đó, dữ liệu nối tiếp được truyền đi liên tiếp từng bit một trên đường truyền. ở đầu thu, dữ liệu nối tiếp được chuyển trở lại thành dữ liệu song song.
Kỹ thuật truyền số liệu nối tiếp được phân chia ra thành 2 kiểu là truyền nối tiếp đồng bộ và truyền nối tiếp không đồng bộ.
Khi truyền các file dữ liệu dài, cách truyền đồng bộ tỏ ra rất hiệu quả. Trước khi truyền đi mảng dữ liệu được gắn thêm vào đầu mảng và cuối mảng các byte hoặc các nhóm bit đánh dấu đặc biệt, vì vậy dữ liệu được truyền đi theo từng khối. Có 2 mức được sử dụng trong các hệ thống truyền đồng bộ. Đầu tiên xung clock dời bit phải được đồng bộ với bit thời gian đã nhận được để lấy mẫu chính xác chuỗi tín hiệu vào. Kế đến phải biết lập biên giới của mỗi ký tự.
Các tín hiệu xung clock có thể gởi từ máy phát đến máy thu song song với đường dữ liệu, và nó được dùng làm xung clock cho thanh ghi dịch thu tại nơi thu.Còn khi không thể gởi riêng một tín hiệu xung clock từ nơi phát đến nơi thu thì ở máy thu phải có mạch tách bit thời gian từ chính tín hiệu dữ liệu được gởi đến. Điều này làm tăng độ phức tạp của thiết bị và giá thành. Mạch đồng bộ thường sử dụng vòng khóa pha PLL.
II.1.3.Truyền số liệu nối tiếp không đồng bộ:
Trong kỹ thuật truyền nối tiếp bất đồng bộ, dữ liệu được truyền đi theo từng ký tự. Xung clock được tạo ra giữa nơi phát và nơi thu một cách riêng lẻ. Mỗi xung clock được điều hưởng với cùng tần số danh định tương ứng với tốc độ truyền bit hay còn gọi là tốc độ baud. Vì vậy, thông tin được truyền đi một cách riêng rẻ và khoảng cách giữa các ký tự là ngẫu nhiên. Mỗi khung ký tự truyền đi bao gồm các bit mã ký tự (ví dụ mã ASCII), cộng với 1 bit start để khởi đầu khung và một bit stop để kết thúc khung.Tùy theo loại mã được chọn (baudot,ASCII,EBCDIC) mà độ dài cho mã ký tự có thể là 5,6,7,8 bit. Và tùy theo yêu cầu của hệ thống mà bên cạnh các bit mã dữ liệu còn có thêm bit Parity dùng để kiểm tra lỗi chẳn lẻ tại nơi thu, có thể chọn từ 1,1.5,2 bit stop, và
Thanh ghi nh nậ Shift R. Master CLK Thanh ghi nh nậ Shift R. Slave CLK H.4.1. H th ng vào ra n i ti p ng bệ ố ố ế đồ ộ
phải có 1 bit start. Hình vẽ cho thấy dạng sóng điện áp của một ký tự trên đường truyền, bit có trọng số nhỏ nhất (LSB) luôn được truyền đi trước.
Tốc độ truyền dữ liệu theo phương pháp nối tiếp được đo bằng bit/s, ngoài ra người ta còn dùng tốc độ baud. Đó là giá trị nghịch đảo của thời gian giữa các lần thay đổi mức tín hiệu, với dữ liệu chỉ có hai mức và mỗi thay đổi mức tín hiệu chỉ mã hóa một bit nên khi đó,ta có: baud=bit/s. Các tốc độ truyền thường gặp trong các hệ thống là 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200.Giữa các ký tự, đường truyền được giữ ở trạng thái 1 được gọi là trạng thái nghĩ.
Trong hình vẽ, thanh ghi dịch là thành phần chính của máy phát lẫn máy thu, Thanh ghi dịch của máy phát được dùng như bộ biến đổi song song thành nối tiếp. Khi ngõ vào được Load ở mức cao (High), các bit của ký tự dữ liệu được nạp song song vào thanh ghi từ bus dữ liệu của máy tính. Khi load được chuyển thành Low, các bit của ký tự dữ liệu được dịch nối tiếp ra đường truyền. Trong quá trình này,thanh ghi dịch của máy tự động thêm vào các bit start và bit stop. Tại nơi thu, máy thu phát hiện được khung ký tự gởi tới bởi sự thay đổi trạng thái đường truyền từ 1 sang 0 của bit start.Khi phát hiện bit start, mạch điều khiển thu làm cho thanh ghi dịch bắt đầu dịch các bit vào từ đường truyền. Sau khi dịch xong, ví dụ 11 lần (một start, 8 data, 2 stop), ký tự dữ liệu thu được có thể đọc ở dạng song song từ thanh ghi dịch. Như vậy thanh ghi dịch thực hiện chuyển đổi từ nối tiếp sang song song.