Seriell port

Se også: Universal Serial Bus , FireWire og Serial ATA

En seriell port eller seriell port er et digitalt datakommunikasjonsgrensesnitt , ofte brukt av datamaskiner og periferiutstyr , der informasjon overføres sekvensielt, bit for bit, og sender en enkelt bit om gangen; [ 1 ] i motsetning til parallellporten som sender flere biter samtidig. [ 1 ] Gjennom det meste av historien til personlige datamaskiner har data blitt overført gjennom serielle porter til enheter som modemer, terminaler, ulike periferiutstyr og direkte mellom datamaskiner. [ note 1 ]

Mens andre grensesnitt (som Ethernet , FireWire og USB ) sender data som en seriell strøm, identifiserer begrepet "seriell port" vanligvis maskinvare som delvis samsvarer med RS-232- standarden eller en lignende standard som RS-485 eller RS ​​- 485. 422 , designet for å koble til et modem eller lignende kommunikasjonsenhet.

Moderne personlige datamaskiner (PC-er) har i stor grad erstattet serielle porter med høyere hastighetsstandarder, først og fremst USB. Imidlertid brukes serielle porter fortsatt ofte i applikasjoner som krever enkle grensesnitt med lav hastighet, for eksempel industrielle automasjonssystemer, vitenskapelige instrumenter, salgssteder og noen forbruker- og industriprodukter.

Serverdatamaskiner kan bruke en seriell port som en kontrollkonsoll for diagnostikk, mens nettverksmaskinvare (som rutere og svitsjer ) vanligvis bruker serielle konsollporter for konfigurasjon, diagnostikk og tilgang til nødvedlikehold. For å koble til disse og andre enheter, kan USB til seriell omformere raskt og enkelt legge til en seriell port til en moderne PC.

Introduksjon

I grunnleggende teknologier er en seriell port et fysisk serielt kommunikasjonsgrensesnitt der informasjon overføres ved å sende eller motta en bit . Gjennom det meste av datamaskinhistorien har dataoverføring over serielle porter vært utbredt. Den har blitt og blir fortsatt brukt til å koble datamaskiner til enheter som terminaler eller modemer . Mus , tastaturer og annet periferiutstyr ble også koblet til på denne måten.

I de fleste serielle perifere enheter har USB -grensesnittet erstattet den serielle porten da den er raskere. De fleste datamaskiner er koblet til eksterne enheter via USB og har ofte ikke engang en seriell port.

Den serielle porten er fjernet for å redusere kostnadene og anses å være en gammel og foreldet port. Imidlertid finnes serielle porter fortsatt i industrielle automasjonssystemer og noen forbruker- og industriprodukter.

Asynkron seriell port

Kommunikasjon etableres gjennom denne typen port ved å bruke en asynkron overføringsprotokoll . I dette tilfellet sendes et startsignal før den første biten av hver byte , tegn eller kodet ord først. Når den tilsvarende koden er sendt, sendes et stoppsignal umiddelbart etter hvert kodet ord.

Startsignalet ( start ) tjener til å forberede mottaksmekanismen eller mottakeren, ankomst og registrering av et symbol, mens stoppsignalet tjener til å disponere mottaksmekanismen til å ta en pause og forberede mottak av symbolet.

Den typiske start-stopp- overføringen er den som brukes ved overføring av ASCII -koder gjennom RS-232-porten , slik som den som er etablert i teletypeoperasjoner.

RS-232 seriell port (også kjent som COM) er av den asynkrone typen, bruker enkle ledninger fra 3 ledninger til 25 og kobler datamaskiner eller mikrokontrollere til alle slags periferiutstyr, fra terminaler til skrivere og modemer til mus .

Grensesnittet mellom RS-232 og mikroprosessoren er vanligvis via 8250 UART -brikken (8 og 16-bits datamaskiner, PC XT) eller 16550 ( IBM Personal Computer/AT og nyere).

Den originale RS-232 hadde en D-sub DB-25-kontakt, men de fleste av disse pinnene ble ikke brukt, så IBM standardiserte med IBM Personal System/2 -serien bruken av DE-9- kontakten (allerede introdusert i AT) som ble brukt, mest i datamaskiner. Men bortsett fra musen brukes alle andre eksterne enheter for å koble til ved hjelp av DB-25- porten .

RS-422- standarden , lik RS-232, er en standard som brukes i industriområdet.

Vanlige applikasjoner for serielle porter

Denne listen inkluderer noen av de vanligste enhetene som kan kobles til en PCs serieport. Noen av disse, som seriemodemer og mus, faller i unåde, mens andre er lett tilgjengelige. Serieporter er svært vanlige på de fleste typer mikrokontrollere, hvor de kan brukes til å kommunisere med en PC eller andre serielle enheter.

  • Oppringte modemer _
  • Konfigurasjon og administrasjon av nettverksutstyr som rutere, switcher, brannmurer, lastbalansere
  • GPS -mottakere (vanligvis NMEA 0183 ved 4800 bit/s)
  • Strekkodeskannere og andre salgssteder
  • LED- og LCD -tekstskjermer
  • Satellitttelefoner, lavhastighets satellittmodem og andre satellittbaserte sender/mottakerenheter
  • Flatpanelskjermer for å kontrollere skjermfunksjoner ved hjelp av en ekstern datamaskin, andre AV-komponenter eller fjernkontroller
  • Test- og måleutstyr som digitale multimetre og veiesystemer
  • Firmwareoppdatering på ulike forbrukerenheter
  • CNC-kontrollere
  • Avbruddsfri strømforsyningsstyring og statusrapportering
  • Stenografi- eller stenotypemaskiner
  • Programvarefeilsøkere som kjører på en annen datamaskin
  • Industrifeltbusser
  • Skrivere (billett)
  • Dataterminal , teletype
  • Nettverk (Macintosh AppleTalk med RS-422 ved 230,4 kbit/s)
  • seriemus

Siden kontrollsignalene til en seriell port kan drives av et hvilket som helst digitalt signal, brukte noen applikasjoner kontrolllinjene til en seriell port for å overvåke eksterne enheter, uten å utveksle seriedata. En vanlig kommersiell anvendelse av dette prinsippet var for noen modeller av avbruddsfri strømforsyning som brukte kontrolllinjene til å signalisere strømtap, lavt batteri og annen statusinformasjon. I det minste noen morsekodetreningsprogrammer brukte en kodenøkkel koblet til serieporten for å simulere faktisk bruk av koden; serieportens statusbiter kan samples veldig raskt og til forutsigbare tider, noe som gjør det mulig for programvare å dechiffrere morsekode.

Moderne serieporter

En av manglene med de tidlige serielle portene var at de var trege sammenlignet med parallellporter – denne porten er på 19,2 kbits per sekund. Men med tiden dukker det opp en mengde høyhastighets serieporter som gjør dem veldig interessante siden de har fordelene med mindre ledninger og løser problemet med hastighetsreduksjon ved å bruke mer skjerming og billigere ved bruk av tvunnet par . Derfor blir RS-232-porten , og til og med mange parallellporter , erstattet av nye serielle porter som USB , FireWire eller Serial ATA .

Typer seriell kommunikasjon

Enkelt

Halv dupleks

I dette tilfellet oppfyller begge ender av kommunikasjonssystemet funksjonene til sender og mottaker, og dataene går i begge retninger, men ikke samtidig. Denne typen kommunikasjon brukes ofte i samspillet mellom terminaler og en sentral datamaskin.

Tosidig

Systemet ligner på halv dupleks, men data går i begge retninger samtidig. For at dette skal være mulig har begge senderne ulike overføringsfrekvenser eller to separate kommunikasjonsveier, mens halvduplekskommunikasjon normalt krever kun én. For utveksling av data mellom datamaskiner er denne typen kommunikasjon mer effektiv enn halv-dupleks overføringer.

Se også

Forklarende notat

  1. Sammenligningen mellom seriell og parallell overføring kan forklares ved hjelp av en motorveianalogi : en tradisjonell enkeltfelts motorvei i hver retning (dvs.: ut og tilbake) tilsvarer seriell overføring, og en motorvei med flere kjørefelt i hver retning tilsvarer parallell. overføring, med kjøretøyene som bitene som sirkulerer gjennom kabelen.

Referanser

  1. ^ a b Vangie, Beal (september 1996). "Serial Port" (på engelsk) . Hentet 8. mars 2021 .