Startbit und Leerlaufdatenleitung?

Ich lerne die serielle Kommunikation ohne viel EE-Hintergrund:

Der Artikel sagt:

Das Startbit wird immer durch eine Leerlaufdatenleitung angezeigt, die von 1 auf 0 geht , während das/die Stoppbit(s) zurück in den Leerlaufzustand übergehen, indem die Leitung auf 1 gehalten wird.

Meine Fragen:

  • Warum muss das Startbit eine freie Datenleitung von 1 auf 0 schalten? Warum nicht von 0 auf 1?
  • Wie ist eine Leerlaufdatenleitung definiert? 1 oder 0? Und warum so definieren?

(Logischerweise habe ich das Gefühl, dass dies völlig willkürlich ist. Ich sehe keinen Grund, warum 0 nicht als Leerlaufspannung bezeichnet werden kann. Und ich denke, wenn 0 als Leerlauf-Flag ausgelegt ist, befinden sich alle Geräte im Leerlauf auf niedriger Spannung. Und vielleicht bedeutet das weniger Stromverbrauch?)

Siehe diese Frage für verwandte Informationen.

Antworten (2)

Der Ruhezustand ist als 1 definiert (für TTL seriell), und hier ist der Grund:

Angenommen, Sie haben eine Datenleitung mit zwei Zuständen, die durch zwei Spannungen dargestellt werden. Der Einfachheit halber wählen Sie 0 V und 5 V, um 0 und 1 darzustellen (z. B. TTL seriell). Nun liegt diese Spannung auf einem Draht zwischen einem Sender und einem Empfänger an. Wenn wir den Ruhezustand als 1 wählen, wird der Empfänger wissen, ob die Leitung unterbrochen ist (Draht ist durchtrennt). Wenn wir 0 wählen würden, dann ist der Draht, der geschnitten wird, derselbe Zustand wie im Leerlauf, was in einigen Fällen unerwünscht sein kann.

Wikipedia kann es besser erklären als ich:

Der Ruhezustand ohne Daten ist Hochspannung oder wird mit Strom versorgt. Dies ist ein historisches Erbe der Telegrafie, bei dem die Leitung hochgehalten wird, um zu zeigen, dass Leitung und Sender nicht beschädigt sind. ...

Vom universellen asynchronen Empfänger/Sender

Beachten Sie, dass der Leerlauf bei hoher Spannung keineswegs absolut ist, es gibt viele verschiedene elektrische Standards, die für die asynchrone serielle Kommunikation verwendet werden. RS-232-Signale sind beispielsweise umgekehrt (obwohl RS-232 auch eine negative Spannung verwendet, sodass die Fähigkeit, beschädigte Leitungen zu erkennen, immer noch vorhanden ist). Das heißt, RS-232 befindet sich im Leerlauf bei ungefähr -13 V, was 1 darstellt, und ungefähr 13 V entspricht 0.

Schließlich hindert Sie nichts daran, ein Protokoll mit niedrigem Leerlauf zu erstellen. Allerdings dazu:

Und ich denke, wenn 0 als Leerlauf-Flag ausgelegt ist, werden alle Geräte im Leerlauf auf Niederspannung sein. Und vielleicht bedeutet das weniger Stromverbrauch?

Nicht wirklich, zumindest bei vernünftig entworfenen Schaltkreisen/Chips. Die Natur von MOSFETs (die zum Aufbau der Logik in einem UART verwendet werden) ist so, dass sie sehr wenig Energie verbrauchen, wenn sie stabil sind, dh nicht schalten, unabhängig davon, ob sie auf "0" oder "1" sind. Der Unterschied zwischen Leerlauf auf Hoch oder Niedrig ist also vernachlässigbar.

Ich weiß, dass dies ein sehr alter Thread ist, und mein Beitrag wird von geringer Relevanz sein und kann ziemlich pedantisch sein, aber genau genommen, wenn eine TTL-Leitung unterbrochen wird, wird der Eingang hoch schweben, es sei denn, es gibt einen Pulldown-Widerstand am Eingang.

Dies gilt nur für echte TTL-Vorrichtungen wie die 74/54-Serie, die mit Bipolartransistoren hergestellt sind, und gilt nicht für CMOS-Vorrichtungen, bei denen der Eingang mit hoher Impedanz abhängig von der elektrischen Umgebung in der Nähe auf einen beliebigen Pegel schweben kann.

Aber wer verwendet heutzutage bipolares TTL?.....