Comunicación serial asincrónica

La comunicación serial asíncrona es una forma de comunicación serial en la que las interfaces de los puntos finales que se comunican no están sincronizadas continuamente mediante una señal de reloj común. En lugar de una señal de sincronización común, el flujo de datos contiene información de sincronización en forma de señales de inicio y detención, antes y después de cada unidad de transmisión, respectivamente. La señal de inicio prepara al receptor para la llegada de datos y la señal de detención restablece su estado para permitir la activación de una nueva secuencia.

Un tipo común de transmisión de inicio y parada es ASCII sobre RS-232 , por ejemplo para su uso en la operación de teletipo .

Los teletipos mecánicos que utilizan códigos de 5 bits (ver código Baudot ) normalmente utilizaban un período de parada de 1,5 bits. ^[1] Los primeros teletipos electromecánicos (anteriores a 1930) podían requerir 2 bits de parada para permitir la impresión mecánica sin almacenamiento en búfer. ^{[ cita requerida ]} El hardware que no admite bits de parada fraccionarios puede comunicarse con un dispositivo que utiliza tiempos de 1,5 bits si está configurado para enviar 2 bits de parada al transmitir y requerir 1 bit de parada al recibir.

El formato se deriva directamente del diseño del teletipo , que se diseñó de esta manera porque la tecnología electromecánica de su época no era lo suficientemente precisa ^{[ cita requerida ]} para el funcionamiento sincrónico : por lo tanto, los sistemas debían volver a sincronizarse al comienzo de cada carácter. Una vez resincronizados, la tecnología de la época era lo suficientemente buena como para preservar la sincronización de bits durante el resto del carácter. Los bits de parada le daban tiempo al sistema para recuperarse antes del siguiente bit de inicio. Los primeros sistemas de teleimpresora usaban cinco bits de datos, generalmente con alguna variante del código Baudot .

Los primeros dispositivos experimentales de telégrafo impresor utilizaban únicamente un bit de arranque y requerían un ajuste manual de la velocidad del mecanismo receptor para decodificar caracteres de forma fiable. Se requería una sincronización automática para mantener las unidades de transmisión y recepción "en sincronía". Esto fue finalmente logrado por Howard Krum, quien patentó el método de sincronización de arranque y parada ( US 1199011  , concedida el 19 de septiembre de 1916, luego US 1286351 , concedida el 3 de diciembre de 1918). Poco después se patentó un teleimpresor práctico ( US 1232045 , concedida el 3 de julio de 1917).   

Para que la señalización funcione, el transmisor y el receptor deben acordar los parámetros de señalización:

• Operación full-duplex o half- duplex
• La cantidad de bits por carácter: actualmente casi siempre caracteres de 8 bits , pero históricamente algunos transmisores han utilizado un código de caracteres de cinco bits , un código de caracteres de seis bits o un ASCII de 7 bits .
• Endianness : el orden en el que se envían los bits
• La velocidad o bits por segundo de la línea (equivale a la tasa de Baud cuando cada símbolo representa un bit). Algunos sistemas utilizan la detección automática de velocidad, también llamada detección automática de tasa de Baud .
• Si utilizar o no la paridad
• Paridad par o impar, si se utiliza
• Se debe elegir el número de bits de parada enviados (el número enviado debe ser al menos el que necesita el receptor)
• Símbolos de marca y espacio (direcciones de corriente en la telegrafía temprana, polaridades de voltaje posteriores en EIA RS-232 , etc., polaridades de cambio de frecuencia en modulación por desplazamiento de frecuencia, etc.)

La señalización de inicio y parada asíncrona se utilizó ampliamente para el acceso por módem a computadoras de tiempo compartido y sistemas BBS . Estos sistemas utilizaban siete u ocho bits de datos, que se transmitían primero con el bit menos significativo , de acuerdo con el estándar ASCII .

Entre los ordenadores, la configuración más utilizada era la " 8N1 ": caracteres de ocho bits, con un bit de inicio, un bit de parada y ningún bit de paridad. Por tanto, se utilizan 10 baudios para enviar un único carácter, por lo que al dividir la velocidad de transmisión de bits de señalización por diez se obtiene la velocidad de transmisión total en caracteres por segundo.

El inicio y la parada asincrónicos son la capa de enlace de datos inferior que se utiliza para conectar ordenadores a módems para muchas aplicaciones de acceso telefónico a Internet, utilizando un segundo protocolo de encapsulación de enlaces de datos como PPP para crear paquetes compuestos de caracteres seriales asincrónicos. La interfaz de capa física más común que se utiliza es RS-232D. La pérdida de rendimiento en relación con el acceso sincrónico es insignificante, ya que la mayoría de los módems modernos utilizan un protocolo sincrónico privado para enviar los datos entre ellos, y los enlaces asincrónicos en cada extremo funcionan más rápido que este enlace de datos, y se utiliza un control de flujo para limitar la velocidad de datos y evitar el desbordamiento.

• Comparación de la señalización sincrónica y asincrónica
• Grado de distorsión de arranque y parada
• Comunicación serial sincrónica
• Receptor/transmisor asíncrono universal (UART)

• Nelson, RA y Lovitt, KM History of Teletypewriter Development (octubre de 1963), Teletype Corporation, consultado el 14 de abril de 2005
• Hobbs, Allan G. (1999) Códigos de cinco unidades, consultado el 20 de diciembre de 2007
• Edward E. Kleinschmidt. Impresión telegráfica... Comienza una nueva era, 1967, publicado el 9 de noviembre de 2016 por el Proyecto Gutenberg.

• Programación: Comunicaciones de datos en serie en Wikilibros