comunicación serie asíncrona

La comunicación serie asíncrona es una forma de comunicación serie en la que las interfaces de los extremos que se comunican no están sincronizadas continuamente mediante una señal de reloj común. La sincronización ( recuperación del reloj ) se realiza mediante una señal integrada en los datos: el flujo de datos contiene información de sincronización en forma de señales de inicio y parada que se establecen antes y después de cada transmisión de datos. La señal de inicio prepara al receptor para la llegada de datos y la señal de parada restablece su estado para permitir el inicio de una nueva secuencia.

Un tipo común de transmisión de inicio y parada es ASCII a través de RS-232 , por ejemplo, para su uso en el funcionamiento de teletipos .

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

El formato deriva directamente del diseño del teletipo , que se diseñó así porque la tecnología electromecánica de la época no era lo suficientemente precisa para un funcionamiento síncrono ; por lo tanto, los sistemas debían resincronizarse al inicio de cada carácter. Una vez resincronizados, la tecnología de la época era lo suficientemente buena como para mantener la sincronización de bits durante el resto del carácter. Los bits de parada daban al sistema tiempo para recuperarse antes del siguiente bit de inicio. Los primeros sistemas de teleimpresora utilizaban cinco bits de datos, normalmente con alguna variante del código Baudot .

Los primeros dispositivos experimentales de telégrafo impresor utilizaban únicamente un bit de inicio y requerían un ajuste manual de la velocidad del mecanismo receptor para decodificar los caracteres de forma fiable. Era necesaria la sincronización automática para mantener sincronizadas las unidades transmisora ​​y receptora. Esto lo logró finalmente Howard Krum, quien patentó el método de sincronización de inicio y parada ( US 1199011  , concedida el 19 de septiembre de 1916, y posteriormente US 1286351 , concedida el 3 de diciembre de 1918). Poco después se patentó un teletipo práctico ( US 1232045 , concedida el 3 de julio de 1917).  

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

• Funcionamiento dúplex completo o semidúplex
• El número de bits por carácter: actualmente casi siempre son 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 código ASCII de 7 bits .
• Endianness : el orden en que se envían los bits
• La velocidad o bits por segundo de la línea (igual a la velocidad en baudios cuando cada símbolo representa un bit). Algunos sistemas utilizan detección automática de velocidad, también llamada detección automática de velocidad en baudios .
• Si usar o no la paridad
  • Paridad par o impar, si se utiliza
• Se debe elegir el número de bits de parada que se envían (el número enviado debe ser al menos el que necesita el receptor).
• Símbolos de marcas y espacios (direcciones de corriente en la telegrafía temprana, polaridades de voltaje posteriores en EIA RS-232 , etc., polaridades de desplazamiento de frecuencia en modulación por desplazamiento de frecuencia , etc.)

La señalización asíncrona de inicio y parada se utilizaba ampliamente para el acceso telefónico mediante módem a ordenadores de tiempo compartido y sistemas BBS . Estos sistemas utilizaban siete u ocho bits de datos, transmitidos de menor a mayor , de acuerdo con el estándar ASCII .

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

El arranque y parada asíncronos (A-stop) es la capa de enlace de datos inferior que se utiliza para conectar ordenadores a módems en muchas aplicaciones de acceso telefónico a Internet. Para ello, se emplea un segundo protocolo de trama de enlace de datos (encapsulante) , como PPP , para crear paquetes compuestos por caracteres seriales asíncronos. La interfaz de capa física más común es RS-232D. La pérdida de rendimiento con respecto al acceso síncrono es insignificante, ya que la mayoría de los módems modernos utilizan un protocolo síncrono privado para enviar los datos entre sí, y los enlaces asíncronos en cada extremo operan a mayor velocidad que este enlace de datos. Además, se utiliza un control de flujo para limitar la velocidad de datos y evitar la saturación.

• Comparación de la señalización síncrona y asíncrona
• Grado de distorsión de arranque y parada
• Comunicación serial síncrona
• Transmisor/receptor asíncrono universal (UART)

• Nelson, RA y Lovitt, KM Historia del desarrollo de la máquina de teletipo (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 de la telegrafía... Comienza una nueva era , 1967, publicado el 9 de noviembre de 2016 por Project Gutenberg .

• Programación: comunicaciones de datos en serie en Wikilibros