intervalo de bit

El intervalo de bit es la duración de tiempo durante la cual un solo bit ocupa la línea o el medio de transmisión. En la comunicación en serie, esta es la unidad fundamental de tiempo, medida en segundos. Un módem que transmite a 9600 baudios envía un bit cada 104 microsegundos (1 / 9600 hercios). El intervalo de bit determina la velocidad máxima a la que puede fluir la información y establece el ritmo para toda la sincronización entre el emisor y el receptor.

El intervalo de bit depende completamente de la velocidad de transmisión acordada, llamada velocidad en baudios o velocidad de bits. Estos términos son técnicamente distintos: el baudio mide los cambios de señal por segundo, mientras que los bits por segundo (bps) cuentan los bits de información. En muchos sistemas, especialmente en los protocolos serie más antiguos, un baudio equivale a un bit, por lo que una conexión de 115200 bps tiene un intervalo de bit de aproximadamente 8.7 microsegundos. Sin embargo, los términos a menudo se usan indistintamente en la práctica, y surge confusión cuando los esquemas de modulación empaquetan múltiples bits en cada cambio de señal.

Sincronización y temporización

El intervalo de bit es la base de la recuperación del reloj en los receptores digitales. Cuando los datos llegan de forma asíncrona, el receptor debe muestrear la señal entrante precisamente en el punto medio de cada intervalo de bit para leer su valor correctamente. Un muestreo demasiado temprano o tardío introduce errores. Los bucles de enganche de fase y los circuitos de temporización en el receptor miden las transiciones entrantes y ajustan su reloj de muestreo para alinearse con el ritmo del transmisor. Incluso una pequeña desviación se acumula rápidamente: un reloj de receptor que funciona un 1 por ciento más rápido se desalineará después de recibir menos de 100 bits.

En los sistemas síncronos, el transmisor envía una señal de reloj separada junto con los datos, un pulso por intervalo de bit, eliminando la necesidad de recuperación del reloj. Los sistemas asíncronos (como los puertos serie RS-232 estándar) se basan en velocidades de bits acordadas y bits de inicio/parada para resincronizarse al comienzo de cada carácter. El reloj local del receptor debe ser lo suficientemente estable y preciso como para muestrear correctamente a través de múltiples intervalos de bit sin desviarse más allá de los límites aceptables, típicamente dentro del 5 por ciento de la velocidad nominal.

Cuando la transmisión falla o produce errores, verificar el intervalo de bit es un primer paso. Las discrepancias en la velocidad en baudios son comunes cuando los dispositivos se configuran de manera diferente: un transmisor que envía a 9600 bps conectado a un receptor que escucha a 19200 bps verá "basura" porque el intervalo de bit del receptor es la mitad de largo. La deriva de frecuencia inducida por la temperatura en los osciladores también puede causar un deslizamiento lento. En canales ruidosos, la interferencia entre símbolos puede hacer que el flanco ascendente o descendente de un bit se extienda al siguiente intervalo de bit, especialmente a altas velocidades, degradando el margen de señal a ruido.