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sind. Eine UART ist ein Stück komplexer als der serielle Addierer in Abschnitt
2.5.2 und der serielle Dividierer in Abschnitt 2.6.5, für die der Entwurf auch
schon in Schritte unterteilt wurde. Die Schrittanzahl ist entsprechend größer.
Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit wird nach jedem Entwurfsschritt der
Bearbeitungsstand zusammengefasst.
Schritt 1: Ableitung des Algorithmus aus der Aufgabenstellung
Die Aufgabe einer seriellen Schnittstelle ist der Datenaustausch zwischen
räumlich getrennten Teilschaltungen über eine minimale Anzahl von Leitun-
gen. Dazu wird die zu übertragende Information vom Sender in eine geeignete
Darstellung umgewandelt und bitweise verschickt. Der serielle Datenstrom ge-
langt zum Empfänger, der daraus die übertragene Information zurückgewinnt.
Sender und Empfänger sind nur über ein Signal (und die Leitung für das Be-
zugspotenzial) miteinander verbunden. Eine Hin- und Rückübertragung er-
fordert zwei Übertragungssignale und je einen Sender und einen Empfänger
auf beiden Seiten (Abb. 3.28 a).
Eine UART überträgt die Information byteweise. Vor der Übertragung
und während der Übertragungspausen wird der Wert »1« - das Stoppbit -
gesendet. Die Übertragung beginnt mit der fallenden Flanke zum Startbit.
Nach dem Startbit folgen die acht Datenbits, optional ein Paritätsbit und
vor der nächsten Byte-Übertragung mindestens ein Stoppbit. Das Paritätsbit
ergibt sich aus der EXOR-Summe der Datenbits. Es erlaubt dem Empfänger,
einzelne Bitverfälschungen zu erkennen. Das Startbit, die Datenbits und das
Paritätsbit werden genau für eine Bitzeit t
Bit
versendet, das Stoppbit zwischen
den Übertragungen mindestens für eine Bitzeit (Abb. 3.28 b).
serielle
¨
Ubertragung
System1
System2
Sender
Empf¨anger
TxD
RxD
Pegel-
Pegel-
von1nach2
wandler
wandler
von2nach1
Empf¨anger
Sender
RxD
TxD
Bezugspotenzial(3.Leitung)
a)
Stoppbit
Startbit
Datenbits
1
RxD,TxD
x
3
x
5
x
6
x
7
P x
0
10 234567891011
x
0
x
1
x
2
x
4
Parit¨atsbit
0
t
t
Bit
b)
TxD RxD
Sendesignal
Empfangssignal
Abb. 3.28. a) Verbindung zweier Systeme über eine serielle Schnittstelle b) Über-
tragung eines Bytes
