Asynchrone Übertragung.

Asynchrone Übertragung Definition

Asynchrone Übertragung ist eine Methode zur Datenübertragung, bei der einzelne Zeichen nacheinander gesendet werden und der Sender und Empfänger ihre eigenen unabhängigen Uhren verwenden, um das Timing jedes Bits zu bestimmen. Im Gegensatz zur synchronen Übertragung, die synchronisierte Timings zwischen Sender und Empfänger erfordert, sendet die asynchrone Übertragung Daten in Frames, die aus einem Startbit, Datenbits, einem optionalen Paritätsbit zur Fehlerprüfung und einem Stoppbit bestehen.

Wie asynchrone Übertragung funktioniert

Bei der asynchronen Übertragung werden die Daten in Frames unterteilt, die jeweils ein Startbit, Datenbits (normalerweise 7 oder 8), ein optionales Paritätsbit und ein Stoppbit enthalten. Diese Elemente arbeiten zusammen, um eine erfolgreiche Übertragung und den Empfang von Daten zu gewährleisten:

Startbit: Das Startbit signalisiert den Beginn eines neuen Zeichens und synchronisiert die Uhr des Empfängers mit der des Senders. Es ist immer niedrig (0) und hilft dem Empfänger, seine interne Uhr an die Uhr des Senders anzupassen.

Datenbits: Die Datenbits enthalten die tatsächlich übertragenen Informationen. Sie können pro Zeichen 7 oder 8 Bits lang sein, abhängig vom verwendeten Kodierungsschema. Die genaue Anzahl der Bits wird durch den Zeichensatz und das spezifische Protokoll bestimmt.

Paritätsbit: Ein optionales Paritätsbit kann zur Fehlerprüfung in der asynchronen Übertragung enthalten sein. Das Paritätsbit wird nach einer festgelegten Regel (ungerade oder gerade Parität) auf 1 oder 0 gesetzt, sodass der Empfänger Fehler erkennen kann, die während der Übertragung aufgetreten sein könnten. Wenn der Empfänger einen Fehler im Paritätsbit erkennt, kann er eine erneute Übertragung der Daten anfordern.

Stoppbit: Das Stoppbit wird zur Synchronisation verwendet und zeigt das Ende des Datenframes an. Es ist immer hoch (1) und ermöglicht es dem Empfänger, seine Uhr für das nächste Zeichen neu zu synchronisieren. Das Stoppbit stellt sicher, dass der Empfänger bereit ist, das nächste Zeichen zu empfangen, und verhindert eine Überlappung der Daten.

Vorteile der asynchronen Übertragung

Asynchrone Übertragung bietet mehrere Vorteile in der Datenkommunikation:

Flexibilität: Asynchrone Übertragung ermöglicht es, Daten in unregelmäßigen Abständen zu senden, wodurch sie für Anwendungen geeignet ist, bei denen die Übertragungszeiten variieren können. Sie ist nicht auf eine feste Taktrate angewiesen wie die synchrone Übertragung.

Effizienz: Asynchrone Übertragung erfordert nur ein einziges Kabel für Daten und benötigt keine konstante Synchronisation zwischen Sender und Empfänger.

Fehlererkennung: Das Hinzufügen eines Paritätsbits in der asynchronen Übertragung ermöglicht eine Fehlererkennung und verbessert die Datenintegrität.

Kompatibilität: Asynchrone Übertragung kann mit einer Vielzahl von Geräten und Protokollen verwendet werden und ist daher hochgradig kompatibel.

Nachteile der asynchronen Übertragung

Trotz ihrer Vorteile hat die asynchrone Übertragung auch einige Einschränkungen:

Langsamere Geschwindigkeit: Asynchrone Übertragung ist im Allgemeinen langsamer im Vergleich zur synchronen Übertragung, da zusätzliche Bits für Start, Stopp und optional Parität erforderlich sind.

Overhead: Das Einbeziehen von Start-, Stopp- und Paritätsbits in jedem Frame fügt der Übertragung zusätzlichen Overhead hinzu und verringert die Gesamteffizienz.

Fehlererkennung, keine Korrektur: Während die asynchrone Übertragung ein Paritätsbit zur Fehlererkennung verwendet, besitzt sie keine Fähigkeit zur Fehlerkorrektur. Wenn ein Fehler erkannt wird, fordert der Empfänger normalerweise eine erneute Übertragung der Daten an.

Anwendungsfälle und Beispiele

Asynchrone Übertragung wird häufig in verschiedenen Anwendungen und Branchen eingesetzt. Einige Beispiele umfassen:

1. Serielle Kommunikation: Asynchrone Übertragung wird weit verbreitet in seriellen Kommunikationsschnittstellen wie RS-232 verwendet, um Daten zwischen Geräten zu übertragen.

2. Tastatur- und Mauskommunikation: Asynchrone Übertragung wird in Tastatur- und Mausschnittstellen verwendet, um Tastendrücke und Mausbewegungen an einen Computer zu senden.

3. Modemkommunikation: Asynchrone Übertragung wird in der Modemkommunikation verwendet, um Daten über Telefonleitungen zu übertragen.

4. Terminalemulation: Asynchrone Übertragung wird in Terminalemulationsanwendungen verwendet, um das Verhalten traditioneller serieller Terminals zu emulieren.

Die asynchrone Übertragung ist eine Methode der Datenübertragung, bei der einzelne Zeichen nacheinander gesendet werden und der Sender und Empfänger ihre eigenen Uhren verwenden, um das Timing jedes Bits zu bestimmen. Sie bietet Flexibilität, Fehlererkennung und Kompatibilität, ist jedoch im Vergleich zur synchronen Übertragung im Allgemeinen langsamer und hat mehr Overhead. Die asynchrone Übertragung findet Anwendungen in verschiedenen Branchen, einschließlich der seriellen Kommunikation, Tastatur- und Mausschnittstellen, Modemkommunikation und Terminalemulation. Durch das Verständnis der Prinzipien und Anwendungen der asynchronen Übertragung können wir diesen wesentlichen Aspekt der modernen Datenkommunikation besser begreifen und nutzen.

Verwandte Begriffe

• Synchrone Übertragung: Eine Methode der Datenübertragung, bei der Daten in synchronisierten Blöcken gesendet werden.
• Bitrate: Die Rate, mit der Bits pro Zeiteinheit übertragen, empfangen oder verarbeitet werden.
• Paritätsbit: Ein Art von Fehlerprüfbit, das in der asynchronen Übertragung verwendet wird, um Fehler in Daten zu erkennen.