Последовательная связь - Serial communication

Параллельная или последовательная связь.

В связи и передачи данных , последовательная связь представляет собой процесс отправки данных один бит за один раз, последовательно, по каналу связи или шине компьютера . Это контрастирует с параллельной связью , когда несколько битов передаются целиком по каналу с несколькими параллельными каналами.

Последовательная связь используется для всей дальней связи и большинства компьютерных сетей , где стоимость кабеля и трудности с синхронизацией делают параллельную связь непрактичной. Последовательные компьютерные шины становятся все более распространенными даже на более коротких расстояниях, поскольку улучшенная целостность сигнала и скорость передачи в новых последовательных технологиях начали перевешивать преимущество параллельной шины в простоте (отсутствие необходимости в сериализаторе и десериализаторе или SerDes ) и превзойти ее недостатки ( перекос часов , плотность межсоединений). Переход от PCI к PCI Express является примером.

Кабели

Основная статья: кабель для передачи данных

Многие системы последовательной связи изначально были разработаны для передачи данных на относительно большие расстояния через какой-то кабель для передачи данных .

Практически при любой междугородной связи данные передаются побитно, а не параллельно, поскольку это снижает стоимость кабеля. Кабели, по которым передаются эти данные (кроме «последовательного» кабеля), и компьютерные порты, к которым они подключаются, обычно имеют более конкретное имя, чтобы избежать путаницы.

Кабели и порты клавиатуры и мыши почти всегда последовательны - например, порт PS / 2 , Apple Desktop Bus и USB .

Кабели, по которым передается цифровое видео, почти всегда являются последовательными - например, коаксиальный кабель, подключенный к порту HD-SDI , веб-камера, подключенная к порту USB или Firewire , кабель Ethernet, соединяющий IP-камеру с портом Power over Ethernet , FPD-Link. , так далее.

Другие такие кабели и порты, передающие данные по одному биту, включают Serial ATA , Serial SCSI , кабель Ethernet, подключенный к портам Ethernet , канал данных дисплея с использованием ранее зарезервированных контактов разъема VGA или порта DVI или порта HDMI .

Серийные автобусы

Разъем RS-232 .

Многие системы связи, как правило, были разработаны для соединения двух интегральных схем на одной печатной плате , соединенных сигнальными дорожками на этой плате (а не внешними кабелями).

Интегральные схемы дороже, чем больше контактов. Чтобы уменьшить количество выводов в корпусе, многие ИС используют последовательную шину для передачи данных, когда скорость не важна. Некоторые примеры таких недорогих последовательных шин включают RS-232 , SPI , I²C , UNI / O , 1-Wire и PCI Express .

Последовательный или параллельный

Каналы связи, по которым компьютеры (или части компьютеров) взаимодействуют друг с другом, могут быть последовательными или параллельными. Параллельное соединение передает несколько потоков данных одновременно по нескольким каналам (например, по проводам, дорожкам печатной схемы или оптическим волокнам); тогда как по последовательному каналу передается только один поток данных.

Хотя последовательный канал может показаться хуже параллельного, поскольку он может передавать меньше данных за такт, часто бывает так, что последовательные каналы синхронизируются значительно быстрее, чем параллельные каналы, чтобы достичь более высокой скорости передачи данных. Несколько факторов позволяют увеличить тактовую частоту последовательного порта:

  • Часы перекос между различными каналами не является проблемой (для unclocked асинхронных последовательных коммуникационных связей).
  • Последовательное соединение требует меньшего количества соединительных кабелей (например, проводов / волокон) и, следовательно, занимает меньше места. Дополнительное пространство позволяет лучше изолировать канал от окружающей среды.
  • Перекрестные помехи представляют меньшую проблему, потому что поблизости меньше проводников.
  • Бюджеты на энергопотребление, рассеивание мощности, стоимость кабеля, стоимость компонентов, площадь кристалла ИС, площадь печатной платы, защиту от электростатического разряда и т. Д. Могут быть сосредоточены на одном канале.

Во многих случаях последовательное соединение дешевле, чем параллельное. Многие ИС имеют последовательные интерфейсы, а не параллельные, поэтому они имеют меньше контактов и, следовательно, менее дороги.

Примеры архитектур

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки