Puerto serie

Puerto serie

los estándares serie proporcionan muchas velocidades de operación diferentes, así como ajustes al Protocolo para tener en cuenta las diferentes condiciones de operación. Las opciones más conocidas son velocidad, número de bits de datos por carácter, paridad y número de bits de parada por carácter.

en los puertos serie modernos que utilizan un circuito integrado UART, todos estos ajustes pueden ser controlados por software. El Hardware de la década de 1980 y anteriores puede requerir el ajuste de interruptores o puentes en una placa de circuito.,

la configuración de los puertos serie diseñados para ser conectados a un PC se ha convertido en un estándar de facto, generalmente declarado como 9600/8-N-1.

SpeedEdit

Los puertos serie utilizan señalización de dos niveles (binaria), por lo que la velocidad de datos en bits por segundo es igual a la velocidad de símbolo en baudios. Una serie estándar de velocidades se basa en múltiplos de las velocidades de las teleimpresoras electromecánicas; algunos puertos serie permiten seleccionar muchas velocidades arbitrarias, pero las velocidades en ambos lados de la conexión deben coincidir, o los datos se recibirán como galimatías.,

la capacidad de establecer una velocidad de bits no implica que se producirá una conexión de trabajo. No todas las tasas de bits son posibles con todos los puertos serie. Algunos protocolos de propósito especial, como MIDI para el control de instrumentos musicales, utilizan tasas de datos seriales distintas de los estándares de teleimpresora. Algunas implementaciones de puerto serie pueden elegir automáticamente una velocidad de bits observando lo que un dispositivo conectado está enviando y sincronizándose con él.

La velocidad total incluye bits para enmarcar (bits de parada, paridad, etc.) y así la velocidad de datos efectiva es menor que la velocidad de transmisión de bits., Por ejemplo, con el encuadre de caracteres 8-N-1, solo el 80% de los bits están disponibles para los datos; por cada ocho bits de datos, se envían dos bits de encuadre más.

Las tasas de bits comúnmente soportadas incluyen 75, 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 y 115200 bit/S.

osciladores de cristal con una frecuencia de 1.843200 MHz se venden específicamente para este propósito. Esto es 16 veces La velocidad de bits más rápida, y el circuito de puerto serie puede dividir fácilmente esto a frecuencias más bajas según sea necesario.,

bits de Datoseditar

el número de bits de datos en cada carácter puede ser 5 (Para código Baudot), 6 (rara vez utilizado), 7 (para ASCII verdadero), 8 (para la mayoría de los tipos de datos, ya que este tamaño coincide con el tamaño de un byte), o 9 (rara vez utilizado). 8 bits de datos se utilizan casi universalmente en aplicaciones más nuevas. 5 o 7 bits generalmente solo tienen sentido con equipos más antiguos, como los teleimpresores.

La mayoría de los diseños de comunicaciones en serie envían los bits de datos dentro de cada byte LSB (bit menos significativo) primero. Este estándar también se conoce como «little endian.,»

también es posible, pero rara vez se usa, «big endian» o MSB (bit más significativo) primero; esto fue utilizado, por ejemplo, por el terminal de impresión IBM 2741.

el orden de bits no suele configurarse dentro de la interfaz del puerto serie, pero está definido por el sistema host. Para comunicarse con sistemas que requieren un orden de bits diferente al predeterminado local, el software local puede reordenar los bits dentro de cada byte justo antes del envío y justo después de la recepción.

ParityEdit

Artículo principal: bit de paridad

La paridad es un método para detectar errores en la transmisión., Cuando se usa paridad con un puerto serie, se envía un bit de datos adicional con cada carácter de datos, dispuesto de modo que el número de 1 bits en cada carácter, incluido el bit de paridad, siempre sea impar o siempre par. Si se recibe un byte con el número incorrecto de 1s, entonces debe haber sido dañado. Sin embargo, un número par de errores puede pasar la comprobación de paridad.

Las teleimpresoras electromecánicas estaban dispuestas para imprimir un carácter especial cuando los datos recibidos contenían un error de paridad, para permitir la detección de mensajes dañados por el ruido de línea., Un solo bit de paridad no permite la implementación de la corrección de errores en cada carácter, y los protocolos de comunicación que trabajan sobre enlaces de datos en serie tendrán mecanismos de mayor nivel para garantizar la validez de los datos y solicitar la retransmisión de los datos que se han recibido incorrectamente.

el bit de paridad en cada carácter se puede establecer en uno de los siguientes:

  • ninguno (N) significa que no se envía ningún bit de paridad.
  • Odd (O) significa que el bit de paridad se establece de modo que el número de «lógicos» debe ser impar.,
  • Even (E) significa que el bit de paridad se establece de modo que el número de «lógicos» debe ser par.
  • paridad de Marca (M) significa que el bit de paridad siempre se establece en la condición de señal de marca (lógico 1).
  • La paridad de espacio (s) siempre envía el bit de paridad en la condición de señal de espacio (0 lógico).

aparte de las aplicaciones poco comunes que utilizan el último bit (generalmente el 9) para alguna forma de direccionamiento o señalización especial, la paridad de marca o espacio es poco común, ya que no agrega información de detección de errores.,

La paridad impar es más útil que la paridad par, ya que garantiza que al menos se produzca una transición de estado en cada carácter, lo que la hace más confiable para detectar errores como los que podrían ser causados por desajustes de velocidad del puerto serie. El ajuste de paridad más común, sin embargo, es «Ninguno», con la detección de errores manejada por un protocolo de comunicación.

bits de Detencióneditar

Los bits de parada enviados al final de cada carácter permiten que el hardware de la señal receptora detecte el final de un carácter y resincronice con el flujo de caracteres. Los dispositivos electrónicos generalmente usan un bit de parada., Si se utilizan teleimpresoras electromecánicas lentas, se requieren una y media o dos brocas de parada.

Notación Convencionaleditar

la notación convencional data/parity/stop (D/P/S) especifica el encuadre de una conexión serie. El uso más común en microcomputadoras es 8 / N / 1 (8N1). Esto especifica 8 bits de datos, sin paridad, 1 bit de parada. En esta notación, el bit de paridad no se incluye en los bits de datos. 7 / E / 1 (7E1) significa que se agrega un bit de paridad uniforme a los 7 bits de datos para un total de 8 bits entre los bits de inicio y parada., Si un receptor de un flujo de 7 / E/1 está esperando un flujo de 8/N / 1, la mitad de los bytes posibles se interpretarán como si tuvieran el bit alto establecido.

Flow controleditar

El control de flujo se utiliza en circunstancias en las que un transmisor puede enviar datos más rápido de lo que el receptor puede procesarlos. Para hacer frente a esto, las líneas Serie A menudo incorporan un método de apretón de manos, generalmente distinguido entre apretón de manos de hardware y software.

El handshaking de Hardware se realiza con señales adicionales, a menudo los circuitos de señal RS-232 RTS/CTS o DTR/DSR., Generalmente, el RTS y el CTS se apagan y se encienden desde extremos alternativos para controlar el flujo de datos, por ejemplo, cuando un búfer está casi lleno. DTR y DSR están generalmente encendidos todo el tiempo y, según el estándar RS-232 y sus sucesores, se utilizan para señalar desde cada extremo que el otro equipo está realmente presente y encendido. Sin embargo, los fabricantes han construido a lo largo de los años muchos dispositivos que implementan variaciones no estándar en el estándar, por ejemplo, impresoras que utilizan DTR como control de flujo.,

el apretón de manos del Software se realiza, por ejemplo, con caracteres de control ASCII XON / XOFF para controlar el flujo de datos. Los caracteres XON y XOFF son enviados por el receptor al remitente para controlar cuándo el remitente enviará los datos, es decir, estos caracteres van en la dirección opuesta a los datos que se envían. El circuito comienza en el estado «envío permitido». Cuando los búferes del receptor se acercan a la capacidad, el receptor envía el carácter XOFF para decirle al remitente que deje de enviar datos., Más tarde, después de que el receptor haya vaciado sus búferes, envía un carácter XON para decirle al remitente que reanude la transmisión. Es un ejemplo de señalización en banda, donde la información de control se envía a través del mismo canal que sus datos.

la ventaja del apretón de manos por hardware es que puede ser extremadamente rápido; no impone ningún significado particular, como ASCII, a los datos transferidos; y es sin estado. Su desventaja es que requiere más hardware y cableado, y estos deben ser compatibles en ambos extremos.,

la ventaja del apretón de manos de software es que se puede hacer con circuitos y cableado de apretón de manos de hardware ausentes o incompatibles. La desventaja, común a todas las señales de control en banda, es que introduce complejidades para garantizar que a) los mensajes de control lleguen incluso cuando los mensajes de datos están bloqueados, y B) los datos nunca se pueden confundir con señales de control., El primero es normalmente tratado por el sistema operativo o controlador de dispositivo; el segundo normalmente asegurando que los códigos de control son «escapados» (como en el protocolo Kermit) u omitidos por diseño (como en el control de terminal ANSI).

si no se emplea un apretón de manos, un receptor de sobrecargas podría simplemente no recibir datos del transmisor. Los enfoques para evitar esto incluyen reducir la velocidad de la conexión para que el receptor siempre pueda mantenerse al día; aumentar el tamaño de los búferes para que pueda mantener el promedio durante un tiempo más largo; usar retrasos después de operaciones que consumen mucho tiempo (p. ej., en termcap) o empleando un mecanismo para reenviar datos que han sido dañados (por ejemplo, TCP).

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