Serielli Dateüberträgig

Bi dr serielle Dateübertragig wärde digitali Date hintrenander über e bschtimmts Medium übertrage. Di Übertragig cha bitwis (je Zitschritt ei Bit) odr au in Baud erfolge z. B. bim Modem. Dodrbi isch nit zwingenderwis 1 Baud mit 1 Bit per second glichzsetze (z. B. bi dr 16-QAM isch 1 Baud = 4 Bit/sec) (lueg Modulationsarte). Als Medium wird meischtens e Kabel brucht, s isch abr au dr Äther (Funkübertragig), Glasfaser, Luft odr e anders Medium denkbar. Di serielli Datenübertragig wird immer denn brucht, wenn 's Übertragigsmedium (z. B. möglichscht wenig Einzelleiter) begränzt isch (me meischtens numme ei Chanal het) odr e Koschtefaktor darstellt. Grundsätzlich goht säll uf Koschte vo dr Übertragigskapazität. Isch d' Übertragigskapazität wichtiger, bietet sich di paralleli Dateübertragig a (lueg au Bus-Syschtem).

Ufgrund vo dr Fortschritt in dr Halbleitertächnik gits mittlerwili derart schnelli koschtegünschtigi Serial-Parallelwandler, teilwis UART gnennt, das bischpilswis d' Kabelkoschte bi nere parallele Datenübertragig immer mehr ins Gwicht falle. Abgseh dodrvo isch de sognannte Clk-Skew bi immer schnällere Übertragigsrote mit möglichscht wenige Leitige lichter beherrschbar.

Clk-Skew

Ufgrund vo nit identische Leitigsparameter chömme di Einzel-Signal nümmi glichzitig bim Empfänger a. (z. B. versueche Leitige uf moderne PC-Boards, wo mäanderförmig sin, de Clk-Skew z minimiere)

Begriffserklärige

Es git verschideni Schtandards, wo e serielli Übertragig drüber erfolge cha (lueg Serielli Schnittschtell).

GND-Leitig

(Masse): Isch e Kabel odr Schirm zwüsche verschideni Grät, um e möglichscht glichs Potential z gwährleischte. Fließt übr 's GND-Kabel e Schtrom, entschtoht durch de Innewiderschtand e Spannigsabfall, wo s Nutzsignal schtört.

single-ended (unbalanced)

Bi nere single-ended Übertragig het dr Empfänger als Bezugspotential GND (in dr Hoffnig, dass es bim Sender genauso isch). Wärde di Signal über Leitigspaar gschickt, indem jeds Leitigspaar us Schirm un Inneleiter wie bi Koaxialleiter bschtoht, spricht me trotzdem vo unbalanced transmission.

Differentielli (balanced) Übertragig

Do wird im Empfänger vo 2 glichwertige Leitige s Differenzsignal bildet um s Nutzsignal zrück z gwinne. Glichtaktstörige hebe sich somit use. Chleineri Potentialverschiebige schtöre d Übertragig nit.

asynchroni Dateübertragig

Bi de asynchrone Dateübertragig wird numme dann e Datenschtrom zue me beliebige Zitpunkt erzügt, wenn Date afalle z. B. bim Taschtedruck uf eme Terminal. Do drus folgt, dass jeds gsendeti Datum Synchronisationsinformatione z. B. Start-Bit, bechannti Baudrate, Stop-Bit (lueg RS232) brucht. Durch 's Startbit wird e quasi Synchronisation vo Sender un Empfänger erzügt. Wärden vili glichi Bits übertrage, z. B. vili Nulle, het dr Empfänger kei Möglichkeit meh, sich uf de Sender z synchronisiere ußer durch si hoffentlich glichi interni Taktrote (Baudrote).

synchroni Dateübertragig

Durch kontinuierlichs Sende un geignete Codierig vo dr Nutzdate cha sich dr Empfänger immer uf d Sendergschwindigkeit synchronisiere. Di Date, wo übertrage wärde, selbscht länge zuer Synchronisation. Schpezielli Synchronistions-Bits für jeds einzeln gsendeti Datum sin dann nümmi nötig. D' Übertragig wird somit effizienter. D' Nutzdate sin quasi in eme Dateschtrom ibettet, wo nit abrisst.

Witeri Merkmol un Eigeschafte

Im Folgende wärde e paar Begriff odr Merkmol ufzellt, wo grundsätzlich jedem serielle Übertragigsschtandart zuezordne sin. Witerscht wird zwüsche Eigeschafte vo dr physikalische Schnittstelle Hardware un de Protokoll unterschide.

RZ-Code z. B. Manchester Code odr NRZ-Code?
glichspannigsfrei odr mit Glichateil? (lueg NRZ)
galvanischi Trennig? (lueg NRZ odr allg. Galvanischi Trennig)
Wird 's Datum in Form vo Strom, Spannig, Phase oder anderes übertrage?
Punkt-zue-Punkt Verbindig (P2P) odr Multipoint (serielle Bus)
Bidirektional odr unidirektional
Halbduplex odr Vollduplex
Hardware-Handshake (lueg Hardware-Protokoll) odr Software-Handshake (lueg Software-Protokoll)
Übertragigsfehlerbehandlig: Parität, CRC, Hamming-Distanz etc. (lueg Kodierigstheorie)
Bi Datebusse Arbitrierig: Prioritätsschtürig über Toke, CSMA etc.
Arbitrierig: Multimaster odr Masterslave
Echtzitfähigkeit? z. B. bi Feldbussse erforderlich