Das Startbit und die Stopbits
Damit der Datenempfänger den Anfang einer Datenübertragung erkennt, fügt der Datensender ein zusätzliches Bit, das Startbit, in den Datenstrom ein. Es wird vor dem ersten Datenbit ausgesendet und hat stets L-Pegel. Außerdem ist festgelegt, dass die Übertragungsleitung im Ruhezustand, also vor dem Aussenden des Startbits, H-Pegel besitzt. Nach der Übertragung des Startbits und der Datenbits folgt stets eine Pause, die durch so genannte Stopbits gebildet wird, bevor das nächste Datenwort übertragen wird. Diese Pause hat mindestens eine Dauer von einem Bit, wird aber meistens länger gewählt (1,5 Bits, 2 Bits oder mehr). Die Pause zwischen zwei Datenworten ist zur Trennung der Datensendungen erforderlich. Außerdem kann der Sender in dieser Zeit neue Daten entgegennehmen und der Empfänger die empfangenen Daten weiterverarbeiten (z.B. abspeichern). Startbit und Stopbits werden im Empfänger dabei aus dem Datenstrom entfernt, so daß nur die eigentlichen Datenbits erhalten bleiben.
Das nächste Bild zeigt das Impulsdiagramm bei der seriellen Datenübertragung von fünf Datenbits mit Start- und zwei Stopbits. Hierbei wird der Datenwert 01011 übertragen.

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Die serielle Übertragung mit Start- und Stopbits
Vor dem Beginn der Übertragung, im Ruhezustand, führt die Übertragungsleitung 1-Signal. Der erste 1-0-Wechsel wird vom Empfänger als Beginn der Datenübertragung (Beginn des Startbits) aufgefaßt. Alle Bits besitzen die gleiche Dauer T, durch welche die Übertragungsgeschwindigkeit (Baudrate) festgelegt ist.
Im Empfänger, der dieselbe Baudrate wie der Sender besitzt, wird also davon ausgegangen, daß die fünf Datenbits nach dem Startbit jeweils im Abstand T auftreten. Aus Sicherheitsgründen wartet der Empfänger aber nicht nur die Zeit T ab, bis er das erste Datenbit aufnimmt, sondern noch etwas länger.
Die Abfrage der Übertragungsleitung zur Ermittlung des ersten Datenbits erfolgt 1,5 * T nach der 1-0-Flanke des Startbits und somit in der Bit-Mitte von DO. Hierdurch wird nicht der Bitwechsel, sondern mit Sicherheit stets der stabile Zustand der Übertragungsleitung erfasst. Alle weiteren Bits werden im Abstand T betrachtet:

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Die Abfrage der Datenleitung in der Bit-Mitte
Zum Zeitpunkt t0 tritt das Startbit auf und zum Zeitpunkt tl das erste Datenbit. 1,5 Perioden nach dem Beginn des Startbits ist zum Zeitpunkt t2 die Mitte des ersten Datenbits erreicht; nun liest der Empfänger den Bitwert ein. Nach jeweils einer weiteren Taktzeit T wird immer zur Bit-Mitte jedes folgende Datenbit erfaßt (Dl bei t4, D2 bei t6 usw.). Durch diese Vorgehensweise werden - wie gesagt - die Zeitpunkte, an denen sich die Daten ändern können (tl, t3, t5 usw.), mit Sicherheit nicht erfaßt, sondern erst die stabilen Signalzustände der Übertragungsleitung.