文章目录
- 基于高电平的停止位选择：理解其深层原因
- 引言
- 数据通信和停止位
- 数据通信简介
- 停止位的定义和作用
- 为什么选择高电平作为停止位？
- 硬件的考虑
- 误码率的影响
- 总结
- 参考资料
基于高电平的停止位选择：理解其深层原因
引言
在数字通信中，停止位是至关重要的一部分。它们被用来标识一个数据帧的结束，使接收器能够正确地同步和解析传输的数据。有趣的是，停止位通常被设置为高电平（或逻辑1）。这篇文章将探讨这种设计选择背后的原因。
数据通信和停止位
数据通信简介
在任何形式的数据通信中，都需要一个可靠的方法来标识信息的开始和结束。这种标识使得接收设备可以正确地同步和解析接收到的数据流1。
停止位的定义和作用
在串行通信中，一个完整的数据单元包括起始位、数据位、可选的奇偶校验位和停止位。停止位在数据帧的最后，它的主要功能是为了给接收端提供恢复时间，以便它可以准备好处理下一个字节2。
图1. 串行通信帧结构3
为什么选择高电平作为停止位？
硬件的考虑
对于基于硬件的通信系统，选择高电平作为停止位是有实际考虑的。在很多硬件设备中，当没有数据传输时，线路默认处于高电平状态4。因此，使用高电平作为停止位可以减少线路状态的转换次数，从而降低功耗。
误码率的影响
另一个原因是与误码率有关。在数字通信中，由于各种噪声和干扰，数据传输可能会出现错误。为了提高系统的鲁棒性，设计者通常会尽量选择那些能够最小化误码率的策略。由于高电平比低电平更不易受到噪声干扰，因此选择高电平作为停止位有助于减小误码率5。
总结
总的来说，选择高电平作为停止位的原因主要是基于硬件的限制和对系统稳定性的考虑。这个设计选择展示了工程师如何权衡各种因素，以提高系统的性能和可靠性。
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参考资料
Tanenbaum, A. S., & Wetherall, D. J. (2011). Computer Networks (5th ed.). Prentice Hall. ↩︎
Tomasi, Wayne. (2003). Advanced Electronic Communications Systems. Pearson Education. ↩︎
Basics of UART Communication ↩︎
Savard, John J. G. (2006). Serial Communications: A C++ Developer’s Guide, 2nd Edition. Wiley Publishing. ↩︎
Proakis, J. G., & Salehi, M. (2008). Digital Communications (5th ed.). McGraw-Hill. ↩︎
