Sériová komunikace

Sériový přenos: daty postupně po jednotlivých bitech (sekvenčně) pomocí komunikačního kanálu nebo sběrnice.

Princip

Sériová komunikace se používá na dálkových linkách a většině počítačových sítí, kde činí cena kabelu a synchronizační potíže paralelní komunikaci nepraktickou. Na krátké vzdálenosti se sériová komunikace v počítačových sběrnicích v poslední době prosazuje čím dál více, protože odstraňuje problémy, na které narazila paralelní komunikace (parazitní kapacity, přeslechy, problém synchronizace hodin mezi vodiči – clock skew) a vyplatí se složitější zařízení (serializer a deserializer, tzv. SerDes).

Rozdělení sériových sběrnic podle implementace

Napětím řízené

Napětí vůči společnému bodu (signálová zem) – jednodušší, ale náchylnější k rušení.
Diferenciální (rozdíl napětí na dvou vodičích) – vyšší odolnost proti elektromagnetickému rušení.

Proudem řízené

Směr toku proudu (dva stavy) – složitější, ale robustnější.

Podle počtu vodičů

Dvouvodičové – signál-zem nebo diferenciální pár.
Vícevodičové – většinou oddělené řízení a data.

Formát přenášených dat, časování a řízení popisuje protokol sběrnice. Standard popisuje také elektrické a mechanické parametry.

Výhody sériového přenosu

Méně vodičů → levnější kabeláž, menší konektory.
Menší crosstalk a odolnější proti rušení (zvlášť diferenciální páry).
Vyšší spolehlivost na delší vzdálenosti.
Snadné zvyšování rychlosti zvýšením frekvence.

Nevýhody sériového přenosu

Nižší propustnost při nízké frekvenci (řeší se zvyšováním frekvence a použitím více linek).
Vyšší složitost řídicí logiky (zapouzdření dat do rámců).

Příklady sériových sběrnic

RS-232, SPI, RS-422, RS-485, I²C, USB, FireWire, PCI-Express, InfiniBand, Serial Attached SCSI, Serial ATA, Fibre Channel, Ethernet, CAN-BUS, LIN.

Související poznámky

Co je sběrnice – základní definice
Paralelní komunikace – protikladný přístup
Druhy přenosu a implementace – porovnání s paralelním
USB – konkrétní sériová sběrnice
MOC – mapa obsahu
Zdroj: Sběrnice test.md