UART

Question 1

Beschreiben Sie die Funktionalität einer asynchronen seriellen Schnittstelle. Veranschaulichen Sie die Datenübertragung. Welche Optionen können konfiguriert werden? Erläutern Sie den jeweiligen Zweck/die jeweilige Funktion.

Answer 1

Übertragung: Die Daten werden mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit und in einem vorgegebenen Format übertragen. Sender und Empfänger müssen sich über die Geschwindigkeit und das Format einig sein.

Optionen:
o Geschwindigkeit (Baudrate)
o Format (Angaben zu unterstützten Formaten finden sich im Datenblatt

Question 2

[Betont] Beschreiben Sie die Funktionalität einer synchronen seriellen Schnittstelle. Veranschaulichen Sie die Datenübertragung und heben Sie die Unterschiede zu einer asynchronen seriellen Schnittstelle hervor.

Answer 2

Unterschied:
Synchron: da eine Clock Leitung zusätzlich verbunden wird 🡪 Übertragungstakt wird über separate Leitung geführt.
Keine Synchronisation benötigt (höhere Taktraten möglich ~2MHz)

Question 3

Wie erfolgt eine Kommunikation zwischen mehreren Knoten über eine serielle Schnittstelle?

Answer 3

Mittels Adressierung können einzelne Teilnehmer (Slaves) in einem Netzwerk mit mehreren Teilnehmern angesprochen werden. Jedem Teilnehmer muss seine eigene Adresse bekannt sein.

I2C, SPI

Question 4

[Betont] Was bedeutet 8N1 9600?

Answer 4

9600 8N1 (9600 Baud, 8 Bit Data, no parity bit, 1 stop bit). Baud is the unit for symbols per second.

Question 5

[Betont] Was ist der Zweck eines Start- bzw. Stoppbits?

Answer 5

gibt an, wann ein Datenpaket beginnt und wann es endet

Startbit überführt die Datenleitung von einem High (1) in einen Low (0) Zustand und wird mit der angegebenen Baudrate übertragen.

Question 6

[Betont] Wozu dient ein Paritätsbit? Wie funktioniert das?

Answer 6

wird zur Fehlererkennung verwendet.

Beim Paritätsbit steht eine 1 für „gerade“ und eine 0 für „ungerade. Wenn zum Beispiel die empfangenen Daten 4 Nullen enthalten, ist das Paritätsbit 1, da 4 eine gerade Zahl ist. Stimmen die empfangenen Daten nicht mit den gesendeten Daten überein, werden die Daten erneut gesendet.

Question 7

Wie sieht die Verschaltung einer seriellen Schnittstelle aus?

Answer 7

[Grafik]

Question 8

Was passiert, wenn ein Sender einen weiteren Frame sendet, bevor der Empfänger den vorherigen lesen konnte? Wie lässt sich eine solche Situation bewältigen?

Answer 8

Daten der vorherigen Sendung gehen verloren, da diese durch die neuen ersetzt werden.