Receção de dados

Sincronização de relógio (relógio implícito)

Comunicação assíncrona (i.e. não há transmissão do relógio)

O transmissor e o recetor têm relógios locais (independentes)

Os instantes de amostragem no recetor são sincronizados no início da receção de cada nova trama, sinalizado pelo start bit:

• transição de "1" para "0" na linha após um período de inatividade, por exemplo depois da receção completa de uma trama

Este método é robusto (dentro de certos limites) a diferenças de frequência entre os relógios do transmissor e do recetor

Para que a comunicação se processe corretamente, o transmissor e o recetor têm que estar configurados com os mesmos parâmetros:

• Baudrate (relógios com a mesma frequência)

• Estrutura da trama: nº de bits de dados, tipo de paridade, número de stop bits

Sincronização da amostragem no recetor

O recetor deve sincronizar-se pelo flanco negativo (transição do nível lógico "1" para o nível lógico "0") da linha (Start bit) e, idealmente, fazer as leituras a meio do intervalo reservado a cada bit

Exemplo da receção do valor 0x43: estrutura da trama 7, O, 2 (7 data bits, odd parity, 2 stop bits); 0x43: $1000011_2$

Entre instantes de sincronização o desvio de frequência dos relógios depende da estabilidade/precisão dos relógios de transmissor e do recetor

Neste exemplo a receção não é corretamente realizada devido a um desvio da frequência dos relógios do transmissor e do recetor (frequência do recetor > frequência do transmissor)

Erros

Neste exemplo o recetor detetaria dois erros:

• Parity Error (se o bit D6 for detetado como 1): o bit de paridade devia ser 0 e é lido como 1

• Framing Error: é detetado o nível lógico 0 no instante em que era esperado um stop bit (nível lógico 1)

Relógio do recetor

No recetor é gerado um relógio com uma frequência N vezes superior ao relógio do transmissor (sincroniza a receção a partir desse relógio)

• N típicos: 4, 8, 16, 64

Se N = 16

• "Start bit", validado ao fim de 8 ciclos de relógio

• Restantes bits validados a cada 16 ciclos de relógio

Máximo desvio de frequência entre emissor e recetor

Como referência, a máxima discrepância que poderá ser tolerada entre os relógios do transmissor e do recetor é ∆f ≈ ±3.0%

Exemplo: taxa de transmissão de 115200 bps. Para que a comunicação se processe sem erros:

• Frequência ideal no recetor:

  • $freq_{RX} = 115200Hz$

• Desvio aceitável (∆f ≈ ±3.0%):

  • $freq_{RX} ∈ [111700, 118600]Hz$