Vad är seriekommunikation?

Seriell kommunikation är en dataöverföringsmetod som skickar information en bit i taget från enhet till enhet. Många olika seriestandarder har utvecklats under åren för både låghastighets- och höghastighetsenhetsbandbredder. Data kan vanligtvis utbytas över mycket större avstånd med hjälp av seriell snarare än parallell kommunikation. Seriell kommunikation används vanligtvis för att ansluta skrivare, terminaler och kameror till datorer. Den används också för att ansluta till externa hårddiskar, digitala videoskivor (DVD) och flashminnesenheter.

Eftersom endast en bit data skickas åt gången i seriell kommunikation behövs färre kablar jämfört med ett parallellt gränssnitt. En mycket minimal anslutning kan bara innehålla en tråd för data och en annan för en jordreferens. I praktiken inkluderar många seriella länkar också flera handskakningssignaler samt en datalinje i varje riktning. Den universella seriella bussen (USB), som vanligtvis används för att ansluta datorer och kringutrustning, använder endast fyra eller fem signaler, varav två för ström. Rekommenderad standard (RS) 232 seriella anslutningar kan använda upp till 20 signaler, beroende på implementeringen.

Färre signaler tillåter i allmänhet att en seriell kommunikationslänk klockas snabbare och drivs mer tillförlitligt över långa avstånd. Parallell kommunikation kan introducera skevhet eller interferens mellan databitar när de färdas tillsammans längs en lång länk. RS 232 seriella anslutningar 1,000 300 fot (115,200 meter) eller längre kan vanligtvis drivas med mer än 2.0 480 bitar per sekund. Däremot används USB 16-länkar ofta för att ansluta lagringsenheter med hög bandbredd till datorsystem. De kan i allmänhet utbyta data med upp till 5 megabit per sekund, men kablar är begränsade till XNUMX fot (XNUMX meter) mellan nav.

När data överförs över en seriell länk måste mottagaren ha ett sätt att säga när varje byte slutar och nästa börjar. I asynkron seriell kommunikation infogar avsändaren en ”start”-bit innan bitarna i varje byte skickas. Startbiten synkroniserar också en intern klocka för att hjälpa till att bryta ner resten av den mottagna ramen till individuella bitar. Detta är den mest använda RS 232-synkroniseringsmetoden. I synkron seriell kommunikation används en separat klocksignal för att indikera när varje bit och byte är klar.

Innan ett RS 232-datautbyte påbörjas måste enheter på båda sidor ställas in att använda samma antal data och stoppbitar, samt samma paritetstyp. Åtta databitar, en stoppbit och ingen paritet är en frekvent konfiguration, vanligen uttryckt som 8N1. Om markering eller mellanslagsparitet används, sätts paritetsbiten på motsvarande sätt till antingen ett eller noll av avsändaren. Om jämn eller udda paritet används, sätts paritetsbiten till ett värde som kommer att göra det totala antalet en bit jämnt eller udda. Mottagaren kontrollerar värdet på den mottagna paritetsbiten, om det finns en, och indikerar ett fel om det inte matchar det förväntade värdet.

Förutom paritetskontrollen kan ett eller flera seriella mjukvarukommunikationsprotokoll användas för att skydda mot dataöverföringsfel. Till exempel, XMODEM eller ZMODEM protokoll används ofta för filöverföringar mellan datorer över en RS 232 seriell länk. Dessa protokoll designades ursprungligen för att användas med ett uppringt telefonbaserat modem i vardera änden av länken men fungerar även utan dem. Varje protokoll inkluderar valideringen av en Cyclic Redundancy Check (CRC) checksumma beräknad för data som skickas. Om modem finns, utför de också liknande CRC-kontroller i hårdvaran under hela överföringen.