a. Dẫn nhập
Truyền số liệu nối tiếp cho phép trao đổi thơng tin giữa máy tính và thiết bị ngoại vi từng bit một. Số liệu trao đổi thường được gửi theo các nhĩm bit (tạo thành một ký tự hay một từ).
Ví dụ: một ký tự được thể hiện bằng mã ASCII. Trao đổi nối tiếp chỉ cần một đường dây tín hiệu hay một kênh liên lạc. Truyền số liệu nối tiếp được sử dụng khi:
+ Thiết bị ngoại vi cần trao đổi số liệu vốn đã là vào/ ra nối tiếp.
+ Khoảng cách giữa máy tính và thiết bị ngoại vi tương đối lớn. Nếu khoảng cách đĩ tăng thì giá thành tăng lên theo tổng số đường dây dẫn số liệu. Giá của hệ cịn phụ thuộc vào các bộ khuếch đại đường dây và bộ thu. Do đĩ sử dụng phương pháp trao đổi nối tiếp sẽ kinh tế hơn.
Tốc độ truyền (cịn gọi là tốc độ Baud - Rate) được xác định như tổng số lần thay đổi tín hiệu trong 1 giây. Nếu tín hiệu truyền đi là nhị phân tốc độ truyền tương đối với số bit truyền trong 1 giây. Các kênh thơng tin được đánh giá bằng tốc độ truyền. Nếu số liệu được truyền với tốc độ ngoài khả năng của kênh sẽ xảy ra lỗi, bên thu sẽ khơng nhận đúng thơng tin.
Hệ thống truyền số liệu nối tiếp gồm các dạng:
+ Đơn cơng: Số liệu chỉ được gửi đi theo một hướng.
+ Bán song cơng: Số liệu được gửi đi theo hai hướng nhưng mỗi thời điểm chỉ được truyền theo một hướng.
+ Song cơng: Số liệu được truyền theo hai hướng. - Truyền nối tiếp cĩ thể là:
+ Đồng bộ (DB) + Bất đồng bộ (BDB)
b. Thủ tục truyền nối tiếp bất đồng bộ
Đặc điểm của tín hiệu truyền nối tiếp bất đồng bộ:
Tần số CLOCK thu, phát phân biệt với cùng một tần số danh định tùy theo tốc độ truyền bit. Các ký tự truyền với những thời điểm khơng cần liên tục, truyền riêng và truyền ngẫu nhiên. Đường truyền giữ ở trạng thái 1 trong khoảng cách giữa các ký tự gọi là trạng thái rỗi (idle). Đối với một ký tự thì LSB (Least Significant Bit) được truyền đầu tiên và lần lượt là các Bit kế tiếp.
Ở đầu phát:
Khi tín hiệu LOAD = 1 thì dữ liệu ở dạng song song sẽ được nạp vào TSR (từ ngõ nhập dữ liệu).
Khi tín hiệu LOAD = 0 thì các bit này sẽ được dịch nối tiếp ra đường truyền. Thanh ghi dịch phát TSR cũng sẽ bao gồm mạch logic tự động thêm các bit START và STOP.
Ở đầu thu:
Sẽ nhận biết điểm bắt đầu một ký tự bằng cách tách bit START nhờ mạch tách bit START (START BIT DETECT) khi trạng thái đường truyền dẫn chuyển từ 1 xuống 0 và lúc này bộ phận điều khiển sẽ điều khiển thanh ghi dịch bắt đầu dịch các bit trên đường dây vào. Sau 11 lần dịch (1bit START + 8 bit DATA +2 bit STOP) thì cĩ thể đọc được ký tự thu dạng song song ở ngõ ra thanh ghi dịch khi cĩ tín hiệu READ.
Để kiểm tra sai khi truyền, 8 bit DATA sẽ cĩ 1 bit kiểm tra theo một trong hai thủ tục sau:
+ Kiểm tra chẵn (Even parity): Tổng số bit 1 trong 8 bit phải luơn luơn chẵn. + Kiểm tra lẻ (Odd parity): Tổng số bit 1 luơn luơn lẻ.
Như vậy ở đầu phát sẽ cĩ bộ phận đếm số bit 1 của 8 bit dữ liệu và tùy theo hình thức kiểm tra chẵn hay lẻ sẽ thêm vào bit cuối cùng giá trị 0 hoặc 1 cho thích hợp.
Ở đầu thu sẽ đếm số bit 1 của mỗi ký tự để xác định xem tình hình dữ liệu đến cĩ đúng hay khơng. Tất cả các thủ tục trên khơng phải bắt buộc mà cĩ thể thay đổi khác nhau tùy theo việc cài đặt thơng số ban đầu bởi người thực hiện việc truyền. Chỉ bắt buộc là các thủ tục ở hai đầu thu và phát tương ứng nhau. Tất cả những cơng việc đã mơ tả ở trên sẽ được thực hiện bởi một bộ phận giao tiếp thơng tin bất đồng bộ mà thành phần chính là chip LSI – gọi là UART.