Стартовый бит и свободная линия данных?

Я изучаю последовательную связь без особого опыта EE:

В статье говорится:

Стартовый бит всегда обозначается незанятой линией данных, идущей от 1 до 0 , в то время как стоповые биты перейдут обратно в состояние ожидания, удерживая линию в 1.

Мои вопросы:

  • Почему стартовый бит должен переводить незанятую линию данных с 1 на 0? Почему не от 0 до 1?
  • Как определяется свободная линия данных ? 1 или 0? А зачем так определять?

(Логически у меня есть ощущение, что это совершенно произвольно, я не вижу причин, по которым нельзя обозначить 0 как напряжение в состоянии простоя. И я предполагаю, что если 0 разработан как флаг простоя, все устройства будут находиться в низком напряжении в режиме ожидания. А может это означает меньшее энергопотребление?)

См. этот вопрос для получения соответствующей информации.

Ответы (2)

Состояние простоя определяется как 1 (для серийного номера TTL), и вот почему:

Допустим, у вас есть линия данных с двумя состояниями, представленными двумя напряжениями. Для простоты вы выбираете 0 В и 5 В для представления 0 и 1 (например, последовательный TTL). Теперь это напряжение присутствует на проводе между передатчиком и приемником. Когда мы выбираем состояние ожидания как 1, если линия разорвана (провод обрезан), получатель узнает об этом. Если бы мы выбрали 0, то перерезаемый провод находился бы в состоянии простоя, что в некоторых случаях может быть нежелательным.

Википедия может объяснить это лучше меня:

Состояние бездействия, отсутствие данных — это высокое напряжение или питание. Это историческое наследие телеграфии, в котором линия держится высоко, чтобы показать, что линия и передатчик не повреждены. ...

От универсального асинхронного приемника/передатчика

Обратите внимание, что холостой ход при высоком напряжении ни в коем случае не является абсолютным, существует множество различных электрических стандартов, используемых для асинхронной последовательной связи. Сигналы RS-232, например, наоборот (хотя RS-232 также использует отрицательное напряжение, поэтому возможность обнаружения поврежденных линий все еще присутствует). То есть RS-232 бездействует примерно при -13 В, что соответствует 1, и примерно 13 В соответствует 0.

Наконец, ничто не мешает вам создать протокол с низким уровнем простоя. Однако по этому поводу:

И я предполагаю, что если 0 разработан как флаг простоя, все устройства будут находиться в состоянии низкого напряжения в режиме ожидания. А может быть, это означает меньшее энергопотребление?

Не совсем, по крайней мере, с разумно спроектированными схемами/чипами. Природа полевых МОП-транзисторов (которые используются для построения логики внутри UART) такова, что они рассеивают очень небольшую мощность, когда они стабильны, то есть не переключаются, независимо от того, находятся ли они в «0» или «1». Таким образом, разница между холостым ходом на высоких или низких оборотах незначительна.

Я знаю, что это очень старая ветка, и мой вклад будет малоуместным и может быть довольно педантичным, но, строго говоря, если линия TTL обрезана, если на входе нет подтягивающего резистора, вход будет плавать высоко.

Это применимо только к истинным ТТЛ-устройствам, таким как серия 74/54, изготовленным из биполярных транзисторов, и неприменимо к КМОП-устройствам, в которых вход с высоким импедансом может плавать до любого уровня в зависимости от электрического окружения поблизости.

Но кто в наши дни использует биполярный TTL?.....