Die asynchrone \u00dcbertragung ist eine in Computernetzwerken und der Telekommunikation weit verbreitete Kommunikationsmethode, die eine Daten\u00fcbertragung zwischen Ger\u00e4ten erm\u00f6glicht, ohne dass synchronisierte Uhren erforderlich sind. Im Gegensatz zur synchronen \u00dcbertragung, bei der Daten in festen Zeitintervallen gesendet werden, sendet die asynchrone \u00dcbertragung Daten als einzelne Zeichen oder Frames mit Start- und Stoppbits und erm\u00f6glicht so einen effizienten Datenaustausch zwischen Ger\u00e4ten, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten.<\/p>\n
Das Konzept der asynchronen \u00dcbertragung l\u00e4sst sich bis in die Anf\u00e4nge der Telegrafie zur\u00fcckverfolgen. Mitte des 19. Jahrhunderts nutzten die ersten elektrischen Telegrafensysteme den Morsecode, um Informationen asynchron zu \u00fcbertragen. Die \u00dcbertragung beruhte auf der manuellen Eingabe von Signalen durch den Bediener und war daher von Natur aus asynchron. Diese Methode markierte den Beginn der asynchronen Kommunikation, die sich sp\u00e4ter mit dem technologischen Fortschritt weiterentwickelte.<\/p>\n
Die asynchrone \u00dcbertragung basiert auf einem einfachen, aber effektiven Prinzip. Jeder gesendete Datenrahmen enth\u00e4lt ein Startbit, die Datenbits selbst, ein optionales Parit\u00e4tsbit zur Fehlerpr\u00fcfung und ein oder mehrere Stoppbits. Das Startbit gibt den Anfang eines Frames an, w\u00e4hrend das\/die Stoppbit(s) das Ende anzeigen. Diese Struktur erm\u00f6glicht eine flexiblere und weniger abh\u00e4ngige asynchrone \u00dcbertragung von strengen Zeitvorgaben, wodurch sie f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist.<\/p>\n
Um die interne Struktur der asynchronen \u00dcbertragung zu verstehen, lassen Sie uns den Prozess Schritt f\u00fcr Schritt aufschl\u00fcsseln:<\/p>\n
Zusammensetzung des Datenrahmens: Wie bereits erw\u00e4hnt, besteht jeder Datenrahmen aus einem Startbit, Datenbits, einem Parit\u00e4tsbit (optional) und einem oder mehreren Stoppbits.<\/p>\n<\/li>\n
Senden von Daten: Das sendende Ger\u00e4t beginnt mit dem Senden des Startbits, gefolgt von den Datenbits, dem optionalen Parit\u00e4tsbit und schlie\u00dflich dem\/den Stoppbit(s). Das sendende Ger\u00e4t wartet nicht auf die Best\u00e4tigung des Empf\u00e4ngers und ist daher asynchron.<\/p>\n<\/li>\n
Empfangen von Daten: Das empfangende Ger\u00e4t \u00fcberwacht die \u00dcbertragungsleitung auf Startbits. Wenn ein Startbit erkannt wird, beginnt es, die Datenbits, das Parit\u00e4tsbit und die Stoppbits entsprechend zu lesen.<\/p>\n<\/li>\n
Asynchrone Natur: Durch die asynchrone \u00dcbertragung k\u00f6nnen Sender und Empf\u00e4nger unabh\u00e4ngig voneinander arbeiten, ohne dass ein gemeinsames Taktsignal erforderlich ist. Durch diese Unabh\u00e4ngigkeit eignet es sich f\u00fcr verschiedene Kommunikationsszenarien, insbesondere wenn Ger\u00e4te unterschiedliche Taktraten haben oder \u00fcber verrauschte Kan\u00e4le \u00fcbertragen werden.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n
Die asynchrone \u00dcbertragung verf\u00fcgt \u00fcber mehrere Schl\u00fcsselmerkmale, die sie in Kommunikationssystemen wertvoll machen:<\/p>\n
Flexibilit\u00e4t: Die asynchrone \u00dcbertragung erfordert keine strikte Synchronisierung zwischen Sender und Empf\u00e4nger, sodass Ger\u00e4te mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten k\u00f6nnen, ohne dass es zu Kommunikationsproblemen kommt.<\/p>\n<\/li>\n
Fehlererkennung: Das optionale Parit\u00e4tsbit im Datenrahmen erm\u00f6glicht eine grundlegende Fehlererkennung und bietet einen einfachen Mechanismus zur \u00dcberpr\u00fcfung der Datenintegrit\u00e4t.<\/p>\n<\/li>\n
Effizienz: Die Start-Stopp-Bitstruktur erm\u00f6glicht eine effiziente asynchrone \u00dcbertragung, da sie den Overhead minimiert und die Datenintegrit\u00e4t bei minimaler Redundanz gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n<\/li>\n
Rauschtoleranz: Die asynchrone \u00dcbertragung kann verrauschte Kommunikationskan\u00e4le im Vergleich zu synchronen Methoden effektiver verarbeiten, da sie nicht auf pr\u00e4zises Timing angewiesen ist.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n
Die asynchrone \u00dcbertragung kann basierend auf der Anzahl der verwendeten Stoppbits in zwei Haupttypen eingeteilt werden:<\/p>\n