Tricky Circuit

UART: кадр 8N1

Преврати байт в сообщение

UART — Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, универсальный асинхронный приёмопередатчик: передаёт биты по очереди без общего провода тактов. Байт — восемь битов. Baud, бод — символы в секунду; здесь двоичный символ несёт один бит. 8N1 — восемь битов данных, No parity, без проверочного бита чётности, один стоп-бит. LSB — Least Significant Bit, младший значащий бит с наименьшим весом, передаётся первым. ASCII — American Standard Code for Information Interchange, американский стандартный код обмена информацией: 7-битный код символов. 65 — A, 85 — U; 255 вне ASCII.

Открыть интерактивный опыт

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Как это работает

Статический логический кадр, не работающий передатчик или приёмник. µs — микросекунда, 0.000001 s; ms — миллисекунда, 0.001 s. Ошибки времени, электрические уровни, шум и проверка ошибок не моделируются.

Ожидание 1. Кадр: старт 0, данные b0…b7, стоп 1; всего десять периодов. Время бита = 1000000/baud в µs, кадра = 10000/baud в ms. Промежутки ожидания не включены.

Сложность

  1. Собери · Наблюдай

    Включи байт 65, 9600 бод. Бит ≈ 104.1667 µs; кадр ≈ 1.041667 ms.

    Нужна подсказка?

    65; 9600 baud → ≈104.1667 µs; ≈1.041667 ms

  2. Исследуй · Исследуй

    Выбери 85, 4800 бод. Бит ≈ 208.3333 µs; кадр ≈ 2.083333 ms.

    Нужна подсказка?

    85; 4800 baud → ≈208.3333 µs; ≈2.083333 ms

  3. Реши сам · Реши

    Выбери 255, 1200 бод. Бит ≈ 833.3333 µs; кадр ≈ 8.333333 ms.

    Нужна подсказка?

    255; 1200 baud → ≈833.3333 µs; ≈8.333333 ms

Дополнительные материалы и карточки схем

UART: кадр 8N1

Два устройства согласуют формат и время. Буква A — лишь одна интерпретация байта 65: UART перевозит байт, а кодировка определяет его смысл.

tbit = 1000000/baud µs; tframe = 10 × tbit = 10000/baud ms

Старт помогает приёмнику выставить своё время, стоп возвращает ожидание. Асинхронность означает отсутствие общего провода тактов, а не правил времени; настройки должны совпадать.

Полезная связь

Восемь полезных битов занимают десять периодов. При 9600 бод без пауз помещается 960 байт/с.

За пределами модели

Значение байта меняет рисунок данных, но не длительность фиксированного кадра.

Ошибка, которой стоит избежать

Число обычно пишется старшим битом вперёд, кадр идёт с b0. Не каждый байт — ASCII-символ; 8N1 не содержит проверочного бита чётности.

Только скорость в бодах удвоилась. Время кадра…

  1. удвоится
  2. сократится вдвое
  3. прежнее
Читать дальше

Периодов десять, но каждый вдвое короче.

Рисунок буквы A

Байт 65 при 9600 бод.

b0…b7: 1 0 0 0 0 0 1 0; кадр ≈ 1.041667 ms.

Все данные — единицы

Байт 255 при 1200 бод.

Восемь единиц после нулевого старта; кадр ≈ 8.333333 ms.

Попробуй другое изменение

Сравни 65 и 85 при 9600 бод, затем оставь 85 и уменьши скорость вдвое. Рисунок меняется первым, длительность удваивается лишь при смене скорости.

ti.com