시리얼 통신

Serial communication
병렬 통신과 시리얼 통신.

통신 및 데이터 전송에서 직렬 통신은 통신 채널 또는 컴퓨터 버스를 통해 데이터를 한 번에 한 비트씩 순차적으로 전송하는 프로세스입니다.이는 여러 개의 병렬 채널을 가진 링크 상에서 여러 비트가 전체적으로 전송되는 병렬 통신과는 대조적입니다.

시리얼 통신은 모든 장거리 통신과 대부분의 컴퓨터 네트워크에 사용됩니다.이 경우 케이블 비용과 동기화 문제로 인해 병렬 통신이 실용적이지 않습니다.새로운 시리얼 테크놀로지에 의해, 신호 정합성과 전송 속도가 향상되어, 병렬 버스의 심플함(시리얼라이저와 디시리얼라이저(SerDes)의 필요 없음)과 그 단점(클럭 스큐, 상호 접속 밀도)을 능가하는 것이 시작되었기 때문에, 시리얼·컴퓨터·버스는 보다 짧은 거리에서도 보편화되고 있습니다.PCI에서 PCI Express로의 이행이 그 예입니다.

케이블

주요 기사: 데이터 케이블

많은 시리얼 통신 시스템은 원래 어떤 종류의 데이터 케이블을 통해 비교적 먼 거리에 걸쳐 데이터를 전송하도록 설계되었습니다.

거의 모든 장거리 통신은 케이블 비용을 절감하기 때문에 병렬이 아닌 한 번에 1비트씩 데이터를 전송합니다.이 데이터를 전송하는 케이블('시리얼 케이블' 이외의 케이블)과 그 케이블에 접속하는 컴퓨터 포트는 일반적으로 혼란을 줄이기 위해 보다 구체적인 이름으로 참조됩니다.

키보드와 마우스 케이블과 포트는 PS/2 포트, Apple 데스크톱 버스, USB 등 거의 항상 시리얼입니다.

디지털 비디오를 전송하는 케이블은 HD-SDI 포트에 연결된 동축 케이블, USB 포트 또는 Firewire 포트에 연결된 웹 카메라, Power over Ethernet 포트에 IP 카메라를 연결하는 이더넷 케이블, FPD-Link 등 거의 항상 직렬입니다.

그 밖에 시리얼 ATA, 시리얼 SCSI, 이더넷 포트에 연결된 이더넷 케이블, VGA 커넥터 또는 DVI 포트 또는 HDMI 포트의 미리 예약된 핀을 사용한 디스플레이 데이터 채널 등이 있습니다.

시리얼 버스

RS-232 커넥터

많은 통신 시스템은 일반적으로 (외부 케이블이 아닌) 동일한 프린트 기판상의 신호 트레이스로 연결된 두 개의 집적회로를 연결하도록 설계되어 있습니다.

집적회로는 핀이 많을수록 비용이 더 많이 듭니다.패키지의 핀 수를 줄이기 위해 많은 IC는 속도가 중요하지 않을 때 시리얼 버스를 사용하여 데이터를 전송합니다.이러한 저비용 시리얼 버스의 예로는 RS-232, SPI, I²C, UNI/O, 1-Wire 및 PCI Express 등이 있습니다.

시리얼 대 패럴렐

컴퓨터(또는 컴퓨터의 일부)가 서로 통신하는 통신 링크는 직렬 또는 병렬일 수 있습니다.병렬 링크는 여러 채널(예: 와이어, 인쇄 회로 트랙 또는 광섬유)을 통해 여러 데이터 스트림을 동시에 전송하지만 직렬 링크는 단일 데이터 스트림만 전송합니다.

시리얼 링크는 클럭사이클당 전송되는 데이터 수가 적기 때문에 패럴렐링크보다 훨씬 빠르게 클럭킹되어 높은 데이터 레이트를 달성할 수 있는 경우가 많습니다.시리얼을 보다 높은 레이트로 클럭할 수 있는 요인은 다음과 같습니다.

  • (잠금이 해제된 비동기 시리얼 통신 링크의 경우) 다른 채널 간의 클럭스큐는 문제가 되지 않습니다.
  • 시리얼 접속에서는, 상호 접속 케이블(와이어/파이버등)이 적게 필요하기 때문에, 차지하는 공간이 적어집니다.여유 공간을 통해 채널을 주변으로부터 더 잘 격리할 수 있습니다.
  • 근접 도체가 적기 때문에 크로스톡은 문제가 되지 않습니다.
  • 소비전력, 소비전력, 케이블 비용, 컴포넌트 비용, IC 다이 영역, PC 보드 영역, ESD 보호 등에 대한 예산은 단일 링크에 집중할 수 있습니다.

대부분의 경우 시리얼은 병렬보다 구현 비용이 저렴합니다.많은 IC는 병렬 인터페이스가 아닌 시리얼인터페이스를 갖추고 있기 때문에 핀 수가 적어 가격이 저렴합니다.

아키텍처의 예

  • ARINC 818 Avionics 디지털 비디오 버스
  • Atari SIO (Joe Decuir는 Atari SIO에 대한 작업을 USB의 기반으로 인정)
  • 이진 동기 통신 BSC - 이진 동기 통신
  • CAN 제어 영역 네트워크 차량 버스
  • ccTalk 머니 트랜잭션 및 POS(Point-of-Sale
  • CoaXPres 산업용 카메라 프로토콜 over 동축
  • DMX512 극장 조명 제어
  • 이더넷
  • 파이버 채널(컴퓨터를 대용량 저장 장치에 연결하기 위한 고속)
  • 파이어와이어
  • HDMI
  • 하이퍼 트랜스포트
  • InfiniBand (매우 고속으로 PCI와 거의 동등한 범위)
  • I²C 멀티드롭 시리얼 버스
  • 전자 악기의 미디 통제이다.
  • MIL-STD-1553A/B
  • 모스 부호 전신
  • PCI Express
  • Profibus
  • RS-232(저속, 직렬 포트에 의해 구현되).
  • RS-422다분기 직렬 버스
  • RS-423
  • RS-485multimaster 직렬 버스 다분기.
  • SDI-12 산업 센서 프로토콜
  • SERCOM
  • 시리얼 ATA
  • Serial부설 SCSI
  • 시프트 레지스터 serial-in과serial-out 구성으로.
  • SONET/SDH의(광학 섬유에 고속 통신).
  • SpaceWire 우주선 통신망
  • SPI
  • T-1, E-1과 변형(구리 쌍에 고속 통신).
  • 범용 직렬 버스(컴퓨터 주변 장치를 연결하기 위한).
  • UNI/O 멀티드롭 시리얼 버스
  • 1와이어 멀티드롭시리얼 버스

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

외부 링크