Serial port - ano ito, ano ito at uri

Ang serial port ay kasalukuyang isa sa mga pangunahing anyo ng komunikasyon sa pagitan ng mga panlabas na aparato at computer ngayon. Isang interface na mahahanap namin sa ganap na lahat ng mga peripheral na mayroon kami sa aming desktop, pati na rin sa loob ng aming kagamitan.

Indeks ng nilalaman

Susubukan naming ipaliwanag ang pagpapatakbo ng serial port, pati na rin ang pangunahing mga interface na kasalukuyang nahanap namin. At kung hindi mo alam kung ano ang mga pagkakaiba sa kahanay na port, gugugol din namin ang oras na magkakaiba sa kanila.

Ano ang isang serial port

Kung titingnan mo ang mga cable na mayroon ka ngayon sa desk na kumokonekta sa mouse mouse o USB flash drive sa iyong computer, makikita mo ang mga interface ng komunikasyon.

Ang serial port ay isang digital data interface ng komunikasyon kung saan ang impormasyon ay ipinapadala nang sunud-sunod nang kaunti sa pamamagitan ng mga conductor. Sa ganitong paraan ang isang serial port ay dapat ipadala ang lahat ng impormasyon nang paisa-isa, habang ang isang paralel na port ay magpapadala ng ilang mga bit nang sabay-sabay. Ang interface ng serial data o serial port ay gumagana sa ilalim ng pamantayan ng RS-232.

Kaya sa palagay mo ang isang serial port ay mas mabagal kaysa sa isang kahanay? Ngayon ay mayroon kaming mas mabilis na mga serial port. Bagaman siyempre, hindi kinakailangang sumunod ito sa komentong pamantayan, ngunit ang mga pinahusay na bersyon na ganap na naggawa ng katutubong serial port na hindi na ginagamit. Ang pagiging pinakamadaling ipatupad, na may mas mahusay na pagiging tugma at walang hanggan na laganap.

Serial port at pagpapatakbo ng hardware

Ang port na ito ay gumagana nang hindi naka- sync, salamat sa isang protocol na nagsisimula ng paghahatid ng isang " pagsisimula " signal na naghahanda ng tatanggap upang matanggap ang salita (bits). Matapos ipadala ang salitang ito, na magiging isang code ng ASCII para sa bawat karakter, isang senyas na " itigil " ang ipinadala upang magpahinga ang natanggap matapos ang pag-encode ng salita at naghihintay na makatanggap ng isa pa.

Mayroon kaming tatlong uri ng seryeng komunikasyon:

• Simplex: Ang pag-transfer ay unidirectional, iyon ay, mayroong isang nagpadala at isang solong tatanggap, halimbawa, sa mga komunikasyon sa broadcast. Duplex: Ang bawat dulo ay maaaring maging isang transmiter at tagatanggap nang sabay-sabay, kaya't iba't ibang mga cable ang ginagamit upang magpadala at tumanggap, o ang mga alon na may iba't ibang mga dalas ay ginagamit upang maiwasan ang paghahalo. Semi-duplex: Ito ay katulad ng paghahatid ng duplex, ngunit kapag ang isa ay nagpapadala ng iba pang nakikinig, halimbawa, sa dalawang pag-uusap sa walki.

Sa ganitong paraan, dapat nating maunawaan na sa isang komunikasyon sa isang serye na port, ang parehong mga aparato ay dapat magkaroon ng isang input at isang output, kaya ang mga aparato ay nahahati sa mga kategorya ng DTE (Data Terminal) at DCE (Data Circuit Termination Equipment).. Kaya ang isang computer ay para sa isang DTE habang ang DCE ay ang modem o programmable card. Upang kumonekta sa dalawang DTE o dalawang DCE ng isang null tulay ay dapat gamitin upang i-cross ang parehong mga signal.

Upang pamahalaan ang interface ng komunikasyon mayroon kaming isang UART o USART chip (Universal Asynchronous Transmitter at Receiver). Ang pagpapaandar nito ay upang mai-convert ang mga signal at boltahe ng CPU sa pamantayan ng komunikasyon. Ang UART 8250 chip ay ginagamit para sa 8 at 16 bit processors, habang ang UART 16550 ay ginagamit para sa natitira mula sa mga computer ng IBM.

RS-232 at Pinout serial port

RS-232

Sa kasaysayan ng pag-compute, ang pinaka-malawak na ginagamit na port ay ang isa na nagpapadala ng mga serial data. Ang interface nito ay na-standardize noong 1962 salamat sa pamantayan sa EIA / TIA RS-232C, para sa mga kaibigan, RS-232 o "Inirerekumendang Standard 232". Sa turn, ang rekomendasyon V.24 ay nilikha, na tumutukoy sa mga circuit at signal ng interface, at ang rekomendasyon V.28, na tumutukoy sa mga de-koryenteng aspeto.

Ang pinakalat na konektor ay ang DB-25, kalaunan pinasimple sa DB-9, na direktang tinatawag na RS-232. Mahalaga na huwag malito ang konektor na ito sa kahanay na port ng parehong pangalan, bagaman tinatawag itong D-Sub. Ito ay (at nakatuon) sa paggamit nito sa mga koneksyon sa pagitan ng mga computer at panlabas na aparato na may mga koneksyon sa duplex. Halimbawa, isang modem, switch at iba pang mga aparatong pangkomunikasyon sa pang-industriya tulad ng mga programmable board, robot at iba pang mga pangkalahatang produkto ng consumer tulad ng digital washing machine.

Susunod, makikita namin ang pin na pagsasaayos ng port ng RS-232 sa bersyon nito na DB-9 at DB-25. Sa parehong mga kaso mayroon kaming parehong bilang ng mga kapaki-pakinabang na mga pin.

Kasalukuyang gamit ng serial port

Ang aming kasalukuyang mga computer sa desktop ay hindi na ipinatupad ang port ng RS-232, dahil ang USB ay ang pinaka kasalukuyang interface at praktikal na katugma sa lahat ng mga uri ng mga elektronikong PCB. Ngunit maaari pa rin nating makita ang PCI serial port sa pamamagitan ng isang card ng pagpapalawak kung ihahandog namin ang aming sarili sa programming. Gayundin maraming mga RS-232 sa mga adaptor ng USB.

Ito ang mga pangunahing paggamit ng daungan ng DB-9 o RS-232 ngayon

• Mga modelo, switch, router, satellite telephones o mga balanse ng pag-load: nakita pa rin namin ang ganitong uri ng mga port o header sa loob o panlabas upang baguhin ang mikrocode ng mga mas lumang kagamitan sa network at hindi mapapamahalaan ng gumagamit. Mga mambabasa ng inframento ng barcode: at iba pang medyo kagamitan sa supermarket. Mga Programmable boards, de-koryenteng pagsukat kagamitan at mga scrubbers ng software. Mga printer: mas lumang mga printer na hindi gumagamit ng isang USB interface o kahanay na konektor, sa pangkalahatan ang mga computer na walang USB upang mai-update ang kanilang firmware.

Higit sa lahat, pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga aparato sa industriya at network, kung saan ang paggamit ay inaasahan ng mga gumagamit na may kaalamang teknikal.

Serial port bilis (RS-232)

Bago tingnan ang kasalukuyang mga bersyon ng serial port, ito ay nagkakahalaga ng pag-alam ng kaunti tungkol sa bilis na naabot nito pagkatapos ng pag-update ng hardware at peripheral:

Ang mga bilis na ito ay sinusukat sa mga bit bawat segundo o baud, isang karaniwang panukala sa mga modem, at medyo mababa kumpara sa mga serial port na kasalukuyang mayroon kaming bilang USB. Gayundin direktang pinamamahalaan ng software sa mga tuntunin ng bandwidth at koneksyon sa peripheral.

Ang ebolusyon ng serial port hanggang sa kasalukuyang oras at pangunahing mga interface

Iniwan namin ang RS-232 port upang malaman ang higit pa tungkol sa pinaka ginagamit na mga serial port ngayon. Ang lahat ng mga ito ay gumagana sa ilalim ng kanilang sariling pamantayan at hindi sa ilalim ng mga kondisyon ng RS-232, awtomatikong pinamamahalaan at awtonomiya ng kanilang sariling magsusupil.

PS / 2

Ang port na ito ay unang ipinatupad sa mga IBM PCs noong 1987 at kahit ngayon ay matatagpuan natin ito sa mga kasalukuyang board. Ang pag-andar nito ay upang ikonekta ang mga daga o mga keyboard sa isang malayang interface sa USB. Mayroon itong kabuuan ng 6 na pin na pabilog at sa operating system ay mahahanap natin ito bilang isang port ng COM.

Ito ay isang interface ng bidirectional, at sa mga lumang board na may RS-232 port ay nagbahagi ito ng pagkagambala sa port na ito. Bilang karagdagan, hindi nito pinapayagan ang mainit na pagpapalit, kaya't ang computer ay kailangang mai-restart upang makita muli ang naka-install na peripheral.

USB (Universal Serial Bus)

Sino ang hindi nakakaalam ngayon ang USB port? Maaari naming ilaan ang isang buong artikulo sa interface na ito at hindi namin tatapusin. Ito ang pinaka-malawak na ginagamit na serial port ngayon upang ikonekta ang mga peripheral ng lahat ng mga uri sa isang computer.

Ang interface nito ay sapat na sa 4 na conductor kung saan ang isa ay nagbibigay ng boltahe sa 5V, dalawa sa kanila ang namamahala sa pag-upload at pag-download ng data at ang huling isa ay ang koneksyon sa lupa. Habang ang iba pang mga bersyon tulad ng micro USB ay may 5th pin upang makilala ito mula sa Micro-A at Micro-B. Gayundin mamaya bersyon USB 3.0 at saka taasan ang kanilang mga pinout upang payagan ang higit pang bandwidth.

Ito ang mga bersyon at bilis na kasalukuyan nating iniwan ang bersyon 1.0 at 1.1 sa likod:

• USB 2.0: teoretikal na bilis ng 480 Mbps (60 MB / s) na may kapasidad ng suplay ng kuryente ng 5V. USB 3.0: Ang pagtaas ng bilis ng hanggang sa 5 Gbps (600 MB / s), at tinatawag din na USB 3.1 Gen1 o USB 3.2 Gen1. USB 3.1: Bagaman sa kasalukuyan ay tinawag itong USB 3.1 Gen2 o USB 3.2 Gen2, ganito kung paano ito naitatag noong 2019. Pinatataas ang bilis nito sa 10 Gbps (1.2 GB / s) USB 3.2: Ito ay nagdaragdag ng bilis sa 20 Gbps (2.4 GB / s) at makikita natin ito gamit ang denominasyong USB 3.2 Gen2x2. Ang port na ito ay ipinatupad sa huli ng 2019 sa mga bagong Intel at AMD boards.

At mula noong 2014 ay magagamit namin ang USB Type-C port, na mayroong 24 na mga contact na nakaayos sa dalawang hilera upang maging ganap na mababalik. Ang ganitong uri ng konektor ay malawakang ginagamit para sa mga portable na aparato tulad ng Smartphone o peripheral. Sa kasalukuyan maaari naming makita ang uri ng USB-C 3.2 Gen1, 3.2 Gen2 at 3.2 Gen2x2. Bilang karagdagan, ito ay may kakayahang magpatupad ng DisplayPort 1.4 at Thunderbolt 3 na koneksyon na may isang pag-load ng hanggang sa 100W.

Firewire

Kilala rin bilang pamantayan sa IEEE 1394, ito ay ang American bersyon ng USB bago ang interface mismo ay pinalawak din sa lugar na ito, iniwan ang serial interface na ito sa malayo sa pagganap.

Ito ay isang konektor na katulad ng USB, bagaman may isang matulis na sulok at pagkakaroon ng 4, 6, 9 at hanggang sa 12 pin depende sa bersyon . Sa kasalukuyan ito ay ganap na napalitan ng USB 2.0 at saka.

Mayroong 4 na bersyon ng Firewire ayon sa kanilang bandwidth, pagiging

• Firewire 400: gumagana sa 50 MB / s Firewire 800: umabot sa 100 MB / s Firewire s1600: bilis ng 200 MB / s Firewire s3200: pinakabagong bersyon na gumagana sa 400 MB / s

Mga port ng video

Ang mga port ng video ay gumagana din sa ilalim ng isang serial type bus, ito ang D-Sub, na kilala rin bilang VGA, ang DVI sa iba't ibang mga bersyon nito at ang mga panterong HDMI at DisplayPort bilang pinaka kasalukuyang mga interface at ginamit kasama ang Thunderbolt sa ilalim ng USB Type- C.

Ang pinakamabilis ay ang HDMI port at ang DisplayPort. Sa unang kaso kami ay nasa bersyon 2.0b na may bandwidth na 14.4 Gbps, at sa lalong madaling panahon ay lilipat kami sa bersyon 2.1 na tumataas sa 42.6 Gbps na sumusuporta sa mga resolusyon ng hanggang sa 8K sa 120 Hz. At sa kaso ng DisplayPort mayroon kaming operating bersyon 1.4 sa 49.65 Gbps na sumusuporta sa 8K na mga resolusyon sa 60 Hz.

SATA at interface ng PCIe

At sa wakas ang pinakamahalagang mga interface ng aming computer: SATA (Serial Advanced Technology Attachment) para sa mga hard drive, at ang PCIe o PCI-E (Peripheral Component Interconnect - Express) para sa panloob na komunikasyon ng mga sangkap.

Ang SATA ay ang interface na pinalitan ang PATA para sa mga koneksyon ng mga aparato ng imbakan sa mga pangkalahatang computer na pagkonsumo. Ang pinakamataas na bandwidth nito sa bersyon ng SATA III ay 6 Gbps, na humigit-kumulang na 600 MB / s. Gumagamit ito ng isang mas maliit na konektor kaysa sa IDE at may isang solong koneksyon sa aparato bawat interface, pinapayagan din ang mainit na plug. Gumagana ito gamit ang AHCI (Advanced Host Controller Interface) protocol, at magagamit din sa mga interface ng M.2 para sa solid state drive.

Ang PCI-Express ay ang quintessential board internal serial bus, na nagbibigay-daan sa amin upang ikonekta ang mga sangkap na may bilis na direkta sa mga puwang na naka-install sa motherboard. Tatawagan namin ang mga pagpapalawak na kard. Sa kasalukuyan nakahanap kami ng mga board na may PCI-Express sa bersyon nito 4.0, kung saan ang bawat isa sa mga data na linya ay may bandwidth ng 2000 MB / s (16 Gbps) pataas at pababa nang sabay-sabay, isang tunay na barbarity kumpara sa mga port panlabas. Ikinonekta nila ang NVMe SSDs, graphics cards, network card, atbp. Bilang karagdagan, ang hilagang tulay o chipset nakikipag-usap sa CPU sa pamamagitan ng isang bus ng ganitong uri.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng serial port at parallel port

Hindi pa namin makita ang pangunahing o ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng serial port at ang kahanay na port. Nakahiga ito sa pagpapatakbo nito, dahil ang isang kahanay na port ay nagpapadala ng mga piraso ng impormasyon sa parehong oras at sa anyo ng mga packet. Ang bawat isa sa mga bits na ito, na maaaring halimbawa ng isang code ng ASCII ay ipinadala ng ibang conductor, na mayroong maraming conductor bilang mga bits ay ipinadala nang sabay. Bilang karagdagan sa mga ito magkakaroon din ng iba pang mga karagdagang conductor para sa tiyempo, lupa, at iba pang mga signal.

Ang mga parallel port ay halimbawa ang uri ng Centronics para sa mga printer, ang PATA bus (IDE) para sa hard drive at ang SCSI bus din para sa hard drive. Sa kanila, hindi pinapayagan ang mainit na koneksyon, o ang kapangyarihan ng konektadong peripheral. Sinusuportahan nila ang mas kaunting mga peripheral na konektado sa parehong bus, at sa kasalukuyan ay higit na inalis.

Mga konklusyon at mga link ng interes

Ang serial port sa kanyang pamantayan sa RS-232 at sa ibang mga bersyon ay naiwan lamang para sa pang - industriya at sporadic na gamit sa mga kagamitan sa computing ng consumer. Ang isang port na walang alinlangan na minarkahan ng isang bago at pagkatapos ng mga koneksyon ng kagamitan at peripheral, lalo na sa mga network upang mai-update ang firmware ng mga modem.

Kasalukuyan kaming gumagamit ng USB sa iba't ibang mga bersyon dahil ito ay isang mas maliit na port at mas mataas na bilis. Bilang karagdagan, sinusuportahan nito ang mga mainit na koneksyon (Plug At Play) at kahit na ang power supply ng hanggang sa 100W sa Thunderbolt 3 interface sa ilalim ng USB Type-C na may kakayahang umabot ng hanggang sa 40 Gbps.

Kung nais mong malaman ang higit pa tungkol sa mga port o network, iniwan ka namin ng mga artikulong ito:

Alam mo ba ang RS-232 port, ginamit mo na ba ito? Kung alam mo ang higit pang mga post ng serye o may anumang mga katanungan, maaari mong iwanan ang mga ito sa mga komento.