Контроль правильности передачи данных
Проверка правильности передачи данных может выполняться с использованием 3-х различных подходов:
Обнаружение ошибок.
Контроль ошибок (обнаружение + попытка исправления путем запроса повторной передачи данных).
Исправление ошибок (восстановление искаженных данных без их повторной передачи). Вместе с основной информацией по каналу связи передаются дополнительные контрольные данные, позволяющие приемнику самому восстановить информацию в случае ее искажения при передаче.
Простейшим способом обнаружения ошибок при асинхронной последовательной передаче является контроль четности.
При этом в состав кадра вводится дополнительный служебный бит — бит паритета (рис. 1).
|
|
Рис. 1.
Собственно алгоритм обнаружения ошибок выглядит следующим образом:
Действия передатчика
Бит паритета устанавливается в "0"
Подсчитывается количество единиц во всех информационных битах
Значение бита паритета устанавливается таким, чтобы полученная сумма плюс бит паритета была четной
Действия приемника
Подсчитывается количество единиц во всех принятых информационных битах полюс бит паритета.
Если полученная сумма является четной, данные приняты без искажений, в противном случае имела место ошибка.
Достоинством данного метода является его простота. Недостатком — то, что он может определить состояние ошибки, только если искажению подверглось нечетное количество бит. При искажении, например, двух бит в символе, данный метод не выявит ошибки. Тем не менее, он получил очень широкое распространение и реализован на аппаратном уровне в большинстве современных асинхронных приемопередатчиков.
Метод контроля четности может быть использован также и при параллельной передаче данных, если это необходимо. В этом случае необходимо использовать дополнительную линию связи для передачи бита паритета.
Пакетный метод передачи данных по последовательному каналу
При пакетном методе передачи информация передается порциями, каждая порция называется пакетом (рис. 1).
|
|
Рис. 1.
Пакет состоит из отдельных символов, а символ состоит из определенного числа бит. В начале пакета находятся стартовые символы, которые имеют фиксированное значение. Они определяют момент начала передачи пакета и позволяют выполнить синхронизацию приемника с передатчиком аналогично варианту асинхронной передачи. Далее идут информационные символы, в которых отсутствуют служебные биты. Далее — контрольные символы, содержащие информацию, позволяющую проверить правильность передачи информационных символов. Стоп-символы имеют также фиксированное значение и прием последнего стоп-символа определяет момент окончания передачи пакета.
При таком способе с одной стороны отсутствуют служебные биты в каждом символе (т.е. сохраняется высокая скорость передачи данных), с другой стороны существует возможность синхронизации передатчика и приемника. Данный способ является своеобразным "гибридом" синхронной и асинхронной передачи.
Управление последовательным каналом при полудуплексной связи
При полудуплексном режиме последовательной передачи, передача данных возможна в обоих направлениях, но не одновременно. Это означает, что на обоих концах линии связи установлены и приемник, и передатчик. Но так как линия связи одна, она используется поочередно то одной парой "приемник-передатчик" (для передачи в одном направлении), то другой парой (рис. 1).
|
|
Рис. 1.
Следовательно, необходима процедура согласования между двумя парами "приемник-передатчик" для определения права на занятие линии связи и недопущения одновременного занятия линии двумя передатчиками.
Для решения этой задачи используются два дополнительных управляющих сигнала: RTS (Request To Send — запрос на передачу данных) и CTS (Clear To Send — разрешение передачи данных). Устройство, желающее начать передачу данных, устанавливает активным сигнал RTS. Второе устройство, если оно освободило линию и готово к приему, устанавливает в ответ сигнал CTS. Таким образом, в полудуплексном обмене передача может начаться только при получении активного сигнала CTS от устройства, находящегося на другом конце линии.