Kaj je serijska komunikacija?

Serijska komunikacija je način prenosa podatkov, ki pošilja informacije en bit naenkrat od naprave do naprave. V preteklih letih je bilo razvitih veliko različnih serijskih standardov za pasovne širine naprav z nizko in visoko hitrostjo. Podatke je običajno mogoče izmenjati na veliko večjih razdaljah z uporabo serijske in ne vzporedne komunikacije. Serijska komunikacija se običajno uporablja za povezavo tiskalnikov, terminalov in kamer z računalniki. Uporablja se tudi za povezavo z zunanjimi trdimi diski, digitalnimi video diski (DVD) in bliskovnimi pomnilniškimi napravami.

Ker se v serijski komunikaciji naenkrat pošlje le en bit podatkov, je potrebnih manj žic v primerjavi z vzporednim vmesnikom. Zelo minimalna povezava lahko vključuje samo eno žico za podatke in drugo za referenčno ozemljitev. V praksi številne serijske povezave vključujejo tudi več signalov rokovanja in podatkovno linijo v vsako smer. Univerzalno serijsko vodilo (USB), ki se običajno uporablja za povezovanje računalnikov in zunanjih naprav, uporablja le štiri ali pet signalov, od katerih sta dva za napajanje. Priporočene standardne (RS) 232 serijske povezave lahko uporabljajo do 20 signalov, odvisno od izvedbe.

Manj signalov na splošno omogoča hitrejše taktiranje serijske komunikacijske povezave in bolj zanesljivo delovanje na dolgih razdaljah. Vzporedna komunikacija lahko povzroči poševnost ali motnje med podatkovnimi biti, ko skupaj potujejo po dolgi povezavi. Serijske povezave RS 232 1,000 čevljev (300 metrov) ali več lahko običajno delujejo z več kot 115,200 biti na sekundo. Nasprotno pa se povezave USB 2.0 pogosto uporabljajo za povezovanje naprav za shranjevanje z visoko pasovno širino z računalniškimi sistemi. Na splošno lahko izmenjujejo podatke s hitrostjo do 480 megabitov na sekundo, vendar so kabli omejeni na 16 čevljev (5 metrov) med vozlišči.

Ko se podatki prenašajo po serijski povezavi, mora prejemnik imeti način, da pove, kdaj se vsak bajt konča in začne naslednji. Pri asinhroni serijski komunikaciji pošiljatelj vstavi “začetni” bit, preden se pošljejo bitovi vsakega bajta. Začetni bit sinhronizira tudi notranjo uro, da pomaga razčleniti preostali del prejetega okvirja na posamezne bite. To je najpogosteje uporabljena metoda sinhronizacije RS 232. Pri sinhroni serijski komunikaciji se uporablja ločen taktni signal, ki označuje, kdaj je vsak bit in bajt dokončan.

Preden se začne izmenjava podatkov RS 232, morajo biti naprave na obeh straneh nastavljene tako, da uporabljajo enako število podatkov in stop bitov ter isto vrsto parnosti. Osem podatkovnih bitov, en stop bit in brez parnosti je pogosta konfiguracija, običajno izražena kot 8N1. Če se uporablja parnost oznake ali presledka, pošiljatelj ustrezno nastavi bit parnosti na eno ali nič. Če se uporablja sodo ali liho parnost, je parnostni bit nastavljen na vrednost, zaradi katere bo skupno število enih bitov sodo ali liho. Sprejemnik preveri vrednost prejetega paritetnega bita, če obstaja, in prikaže napako, če se ne ujema s pričakovano vrednostjo.

Poleg preverjanja parnosti se lahko za zaščito pred napakami pri prenosu podatkov uporabi en ali več programskih serijskih komunikacijskih protokolov. Na primer, protokol XMODEM ali ZMODEM se pogosto uporablja za prenos datotek med računalniki prek serijske povezave RS 232. Ti protokoli so bili prvotno zasnovani za uporabo z klicnim telefonskim modemom na vsakem koncu povezave, vendar delujejo tudi brez njih. Vsak protokol vključuje potrditev kontrolne vsote ciklične redundance (CRC), izračunane za poslane podatke. Če so prisotni modemi, izvajajo tudi podobna preverjanja CRC v strojni opremi med prenosom.