Ce este comunicarea în serie?

Comunicarea în serie este o metodă de transmitere a datelor care trimite informații câte un bit de la dispozitiv la dispozitiv. Multe standarde seriale diferite au fost dezvoltate de-a lungul anilor pentru lățimi de bandă a dispozitivelor de viteză mică și de mare viteză. De obicei, datele pot fi schimbate pe distanțe mult mai mari folosind mai degrabă comunicarea în serie decât în ​​paralel. Comunicarea serială este de obicei folosită pentru a conecta imprimante, terminale și camere la computere. Este, de asemenea, utilizat pentru interfața cu hard disk-uri externe, unități de disc video digitale (DVD) și dispozitive de memorie flash.

Deoarece doar un bit de date este trimis la un moment dat în comunicarea serială, sunt necesare mai puține fire în comparație cu o interfață paralelă. O conexiune foarte minimă poate include doar un fir pentru date și altul pentru referință la masă. În practică, multe legături seriale includ, de asemenea, mai multe semnale de handshaking, precum și o linie de date în fiecare direcție. Magistrala serială universală (USB), folosită în mod obișnuit pentru a conecta computere și periferice, utilizează doar patru sau cinci semnale, dintre care două sunt pentru alimentare. Conexiunile seriale standard (RS) 232 recomandate pot utiliza până la 20 de semnale, în funcție de implementare.

Mai puține semnale permit, în general, ca o conexiune de comunicație serială să fie tactonată mai rapid și operată mai fiabil pe distanțe lungi. Comunicarea paralelă poate introduce distorsiuni sau interferențe între biții de date pe măsură ce aceștia călătoresc împreună pe o legătură lungă. Conexiunile seriale RS 232 de 1,000 de picioare (300 de metri) sau mai mult pot fi operate de obicei la mai mult de 115,200 de biți pe secundă. În schimb, legăturile USB 2.0 sunt adesea folosite pentru a conecta dispozitive de stocare cu lățime de bandă mare la sistemele computerizate. În general, pot face schimb de date cu până la 480 de megabiți pe secundă, dar cablurile sunt limitate la 16 picioare (5 metri) între hub-uri.

Când datele sunt transmise printr-o legătură serială, receptorul trebuie să aibă o modalitate de a spune când fiecare octet se termină și când începe următorul. În comunicarea serială asincronă, expeditorul introduce un bit de „pornire” înainte ca biții fiecărui octet să fie trimiși. Bit-ul de pornire sincronizează, de asemenea, un ceas intern pentru a ajuta la descompunerea restului cadrului primit în biți individuali. Aceasta este cea mai utilizată metodă de sincronizare RS 232. În comunicarea serială sincronă, un semnal de ceas separat este utilizat pentru a indica când fiecare bit și octet este complet.

Înainte de a începe un schimb de date RS 232, dispozitivele de pe ambele părți trebuie setate să utilizeze același număr de date și de biți de oprire, precum și același tip de paritate. Opt biți de date, un bit de oprire și fără paritate este o configurație frecventă, exprimată în mod obișnuit ca 8N1. Dacă este utilizată paritatea de marcare sau de spațiu, bitul de paritate este setat în mod corespunzător fie la unu, fie la zero de către expeditor. Dacă este utilizată paritatea pară sau impară, bitul de paritate este setat la o valoare care va face numărul total de biți par sau impar. Receptorul verifică valoarea bitului de paritate primit, dacă există unul, și indică o eroare dacă nu se potrivește cu valoarea așteptată.

În plus față de verificarea parității, unul sau mai multe protocoale de comunicație serială software pot fi folosite pentru a se proteja împotriva erorilor de transmisie a datelor. De exemplu, protocolul XMODEM sau ZMODEM este adesea folosit pentru transferurile de fișiere între computere printr-o legătură serială RS 232. Aceste protocoale au fost concepute inițial pentru a fi utilizate cu un modem pe bază de telefon dial-up la fiecare capăt al conexiunii, dar funcționează și fără ele. Fiecare protocol include validarea unei sume de control CRC (Cyclic Redundancy Check) calculată pentru datele trimise. Dacă modemurile sunt prezente, acestea efectuează, de asemenea, verificări CRC similare în hardware pe parcursul transmisiei.