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Serielle Übertragung Sehen wir uns erst einmal an, wie die serielle Datenübertragung funktioniert, wobei die Telefonleitung zunächst keine Rolle spielen soll. Wie Sie vielleicht wissen, werden die Daten in einem Computer in Form von Bits, den kleinsten Informationseinheiten, gespeichert. So ein Bit kann nur zwei Zustände annehmen, die man mit "ja/nein", "0/1", "Strom/kein Strom" gleichsetzen kann. Normalerweise werden jedoch Gruppen von Bits zu einem "Wort" zusammengefaßt und vom Computer parallel verarbeitet, wodurch die Verarbeitung schneller wird. Typische Wortbreiten sind 8, 16, 32 oder 64 Bit. 8-Bit-Worte werden auch als "Byte" bezeichnet. Buchstaben, Ziffern und Sonderzeichen werden zur Verarbeitung codiert, d. h. jedem Druckzeichen wird ein Zahlenwert zugeordnet. Diese Zuordnung ist genormt, damit bei allen Computern das "A" auch als "A" erscheint. Für die Datenübertragung hat sich ein Code eingebürgert, der ursprünglich für Fernschreiber verwendet wurde: ASCII (= American Standard Code for Information Interchange; zu deutsch: Amerikanischer Standardcode für Informationsaustausch).  Dieser Code belegt sieben Bit, und die Zeichen werden in der Regel in einem Byte versendet, wobei oftmals das achte Bit zur Datensicherung, d. h. zur Erkennung von Übertragungsfehlern, verwendet wird. Bei den heute weit verbreiteten IBM-PC-kompatiblen Computern hat man das achte Bit zur Erweiterung des Zeichensatzes verwendet. Da der Computer die Daten parallel verarbeitet, braucht er für die Ausgabe zunächst eine sogenannte "serielle Schnittstelle", die ein Byte Bit für Bit seriell ausgibt. So wird beispielsweise der Buchstabe "A", der im Computer in der Form des zugehörigen ASCII-Codes als Zahlenwert 65 gespeichert ist, als Folge der acht Bits 01000001 übertragen. Jedem Zeichen
wird noch ein Startbit vorangestelt, das immer den Wert 0 hat. Da die Leitung
im Ruhezustand immer auf 1 liegt, kann der Empfangsbaustein erkennen, wann ein
Zeichen ankommt. Nach den Datenbits kann dann noch ein Prüfbit (Parity) folgen.
Zum Schluß folgen dann noch 1 oder 2 Stoppbits, die immer auf 1 liegen und
so eine Trennung zum nächsten Startbit bilden.
Eine Zeichenfolge besteht dann aus einer Folge von Datenbits, die für jedes
Zeichen von Start- und Stoppbit eingerahmt werden. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Zeichen können sich auch beliebig lange Pausen befinden, da der Beginn eines
Zeichens am Startbit eindeutig erkannt wird. Daher nennt man diese Form der Übertragung
"asynchron".
Durch die asynchrone Übertragung wird die Übertragungsrate gesenkt, da
für z. B. 8 Informationsbits 10 Bits über die Leitung gesendet werden.
Eine andere Möglichkeit ist die Übertragung von Datenblöcken von mehreren
hundert Bytes ohne Pause zwischen den einzelnen Zeichen. Es müssen dann zwar
am Anfang des Blocks einige Füllbytes gesendet werden, damit sich der Empfänger
auf den Datenstrom synchronisieren kann, aber danach erfolgt die Datenübertragung
ohne Redundanz. So eine Übertragung nennt man "synchron".
Damit der Empfangsbaustein den Anfang der einzelnen Bytes erkennen kann, muß
zu Beginn der Datenübertragung eine Synchronisation erfolgen. Dies geschieht
durch das Übertragen einiger Synchronisationszeichen (z. B. ASCII-SYN), wonach
der Empfänger einrastet. Wenn keine Daten zur Übertragung anstehen, generiert
die Hardware automatisch SYN-Zeichen, damit die Synchronisation nicht abreißt.
Die synchrone Übertragung erfolgt blockweise. Der Datenblock wird in der Regel
durch ein Blocksicherungszeichen (Prüfsumme, CRC) und eine Blockendekennzeichnung
abgeschlossen.
Synchro-
nisation |
Datenblock |
Block-
sicherung |
Block-
ende |
| 50 | 75 | 110 | 150 | 300 | 600 |
| 1200 | 2400 | 4800 | 9600 | 14400 | 19200 |
| 28800 | 33600 | .... | Bit/s (BPS) | | |
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DIENSTE
