Druhy přenosu a implementace

Tato poznámka shrnuje rozdíly mezi paralelním a sériovým přenosem a další dělení sběrnic podle způsobu implementace.

Paralelní vs. sériový přenos

Parametr	Paralelní přenos	Sériový přenos
Počet datových vodičů	Více (8, 16, 32, 64…)	Obvykle 1–4 datové linky
Směr přenosu	Najednou více bitů	Postupně po bitech
Kabeláž	Složitější, objemnější	Jednodušší, tenčí kabely
Dosah	Krátký (přeslechy, skew)	Delší (zvlášť diferenciální)
Cena	Vyšší	Nižší
Typické použití	Vnitřní sběrnice CPU, starší rozhraní	USB, PCIe, SATA, Ethernet

Přenos řízený společným hodinovým signálem. Zařízení se synchronizují podle taktu.

Přenos řízený start/stop bity nebo potvrzovacími signály. Není potřeba společný hodinový signál.

Příklady: RS-232, UART, CAN.
Výhody: Jednodušší zapojení, žádný clock skew.
Nevýhody: Nižší efektivita (start/stop bity), náročnější na přesnost frekvence.

Informace je zakódována v úrovni napětí na vodiči.

Napětí vůči společnému bodu (signálová zem) – jednodušší, ale náchylnější k rušení. Příklady: RS-232, TTL/CMOS logika.
Diferenciální (rozdíl napětí na dvou vodičích) – vyšší odolnost proti elektromagnetickému rušení. Příklady: USB, RS-485, CAN, PCIe, Ethernet, SATA.

Informace je zakódována ve směru toku proudu (dva stavy).

Směr toku proudu – složitější, ale robustnější, menší ztráty na delších linkách. Příklady: 4–20 mA proudové smyčky, některé průmyslové sběrnice.

Dvouvodičové – signál a zem nebo diferenciální pár (např. RS-485, CAN, USB D+/D-).
Vícevodičové – oddělené datové, adresové a řídicí linky (např. PCI, ISA, paralellní port).

Režim	Popis	Příklady
Simplex	Data proudí pouze jedním směrem	Rozšíření portů jen pro výstup
Half-duplex (poloduplexní)	Data mohou proudit oběma směry, ale ne současně	RS-485, I²C, starší USB
Full-duplex (plně duplexní)	Simultánní přenos oběma směry	PCIe, USB 3.x, Ethernet, SPI

Master–slave – jedno zařízení řídí komunikaci (master), ostatní pouze odpovídají (slaves). Příklady: SPI, I²C.
Multi-master – více zařízení může zahajovat přenos s arbitráží kolizí. Příklady: I²C s arbitráží, CAN.
Peer-to-peer – zařízení komunikují rovnocenně. Příklady: USB On-The-Go, FireWire, Thunderbolt.

Diferenciální – informace je zakódována v rozdílu napětí mezi dvěma vodiči; odolné proti společnému rušení (common-mode noise). Příklady: USB, RS-485, CAN, PCIe, Ethernet, SATA.
Jednostranný (single-ended) – signál se měří vůči společné zemi. Jednodušší, ale náchylnější k rušení na delších kabelech. Příklady: RS-232, starší paralelní porty, TTL/CMOS logika.