asynchronous - 如何识别异步串行位流中的起始位

Question

我正在为微处理器编写一些代码，以便通过单线异步串行通信与外部设备进行通信。

我可以从低/高(无论哪种方式)识别线上的转换，因此我可以找到位边界。鉴于我知道设备使用的波特率，然后我可以开始对位进行计时，因此我可以读取来自设备的位流。

我在概念上挣扎的是识别起始位 - 找到字节帧的开始(假设我得到 8 位，无奇偶校验，1 个起始位，1 个停止位)。我知道每一帧都以一个起始位开始并以一个停止位结束，但我的理解是开始位和停止位看起来像任何其他位 - 所以它们没有什么特别之处可以将它们标识为开始位或停止位(除了他们的位置)。

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 个或更多低位，那么线空闲，下一个高位将是起始位。一切都很好，但是如果我开始监听设备中间比特流并且线路上没有 9 位或更多位的空闲时间怎么办？我正在计时，但我如何识别哪个位是起始位，以便我可以读取一个字节？如果我正在计算位，那么帧之间的任何内容都只能是位的整数倍(例如，停止“位”不能是 1.5 位)，所以一切看起来都像位。

我希望我是有道理的...感谢您的帮助。

Answer 1

起始位是让您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“等待”:对数据线进行采样。当您看到起始位时，然后以 1.5 * 位时间启动计时器并移动到状态“数据”

状态“数据”:WAITING定时器然后采样数据线记录一位。将计时器重新启动到 1.0 * 位时间。只要您还没有收到所有位就重复。接收到所有位后转到“停止”状态

状态“停止”:WAITING定时器和采样数据线检查停止位。如果错误，则转到状态“错误”，如果错误，则向接收缓冲区添加一个字节。回到状态“等待”。

状态“错误”:提示。等待 deus ex machina 返回“等待”状态。

因此，由此得出的基本见解是，您需要起始位才能使接收字节的代码运行。并且停止位很重要，因此您可以可靠地看到下一个字节的起始位。