如何识别异步串行比特流中的起始位

Question

我正在为微处理器编写一些代码，以便通过单线上的异步串行通信与外部设备通信。

我可以识别导线上从低/高(无论哪种方式)的过渡，因此我可以找到位边界。如果我知道设备正在使用的波特率，我就可以开始关闭比特，这样我就可以读取来自设备的比特流。

从概念上讲，我正在努力识别一个起始位--找到一个字节帧的起始位(假设我得到的是8位，没有奇偶校验，1个起始位，1个停止位)。我知道每个帧都以开始位开始，以结束位结束，但我的理解是开始位和结束位看起来像任何其他位-所以它们没有什么特殊之处，可以将它们标识为开始位或停止位(除了它们的位置)。

我能想到的识别起始位的唯一方法是，它将是持续空闲周期后的第一个高位-也就是说，因为我期望8位没有奇偶校验，如果我得到9个或更多的低位，那么线路是空闲的，下一个高位将是一个起始位。这一切都很好，但是如果我开始监听设备的中位流，并且线路上没有9位或更多的空闲时间，该怎么办？我正在对位进行计时，但是我如何识别哪个位是起始位，以便我可以读出一个字节？如果我计时比特，那么帧之间的任何东西都只能是比特的整数倍(例如，停止“比特”不能是1.5比特)，所以一切看起来都像比特。

我希望我说得有道理。谢谢你的帮助。

Answer 1

起始位是让你的代码接收一个字节的原因。最好用状态机来解释。你有4个基本状态：

• 状态"wait"：对数据行进行采样。当您看到起始位时，则以1.5 *位时间启动计时器，并移动到状态" data "
• State "data"：等待计时器，然后对数据线采样以记录一位。重新启动计时器至1.0 *位时间。只要你没有收到所有的比特，就重复这一步。当所有位接收到
• 状态" stop“时，切换到”stop“状态:等待定时器，并对数据线进行采样，以检查停止位。移动到状态"error“如果它是错误的，如果它不是错误的，添加一个字节到接收缓冲区。返回状态“wait”。
• 状态"error"：抱怨。等待deus ex machina返回到“等待”状态。

因此，从这里得到的基本见解是，您需要开始位来运行接收字节的代码。停止位很重要，这样您就可以可靠地看到下一个字节的起始位。

Answer 2

我会让你的程序在一个点或另一个点读取序列和解密模式，来回移动9位，数据将有意义，这取决于你正在传输的链。一旦识别出一种模式，可能会识别出数据是否有一个周期，然后我会查看是否在任何点上使一个字节与周期代码(ascii 46)匹配的位线，然后来回计数空格，并建立开始位和结束位。