Port siri - apakah itu, apakah dan jenisnya

Port siri kini merupakan salah satu bentuk komunikasi utama antara peranti luaran dan komputer hari ini. Antara muka yang boleh kami temui dalam semua peralatan yang kami ada di desktop kami, serta di dalam peralatan kami.

Indeks kandungan

Kami akan cuba menerangkan operasi port siri, serta antara muka utama yang sedang kami temui. Dan jika anda tidak tahu apa perbezaannya dengan pelabuhan selari, kami juga akan menghabiskan masa membezakannya.

Apa itu port siri

Jika anda melihat kabel yang anda ada sekarang di meja yang menyambungkan tetikus papan kekunci atau pemacu kilat USB ke komputer anda, anda akan melihat antara muka komunikasi bersiri.

Port siri adalah antara muka komunikasi data digital di mana maklumat dihantar secara berurutan sedikit demi sedikit oleh konduktor. Dengan cara ini port siri perlu menghantar semua maklumat dalam satu demi satu, manakala pelabuhan selari akan menghantar beberapa bit pada masa yang sama. Antara muka data bersiri atau port bersiri berfungsi di bawah piawaian RS-232.

Oleh itu, adakah anda berpendapat port siri lebih lambat daripada yang selari? Sekarang ini kita mempunyai lebih banyak port siri yang lebih cepat. Walaupun sudah tentu, ini tidak semestinya mematuhi piawaian yang dikomentari, tetapi versi yang dipertingkatkan yang sepenuhnya menjadikan port siri asli sudah usang. Menjadi yang paling mudah untuk dilaksanakan, dengan keserasian yang lebih baik dan jauh lebih meluas.

Operasi port dan perkakasan

Pelabuhan ini berfungsi secara asynchronously, terima kasih kepada protokol yang memulakan penghantaran dengan isyarat " mula " yang menyediakan penerima untuk menerima perkataan (bit). Selepas menghantar perkataan ini, yang akan menjadi kod ASCII untuk setiap watak, isyarat " berhenti " dihantar supaya penerima terletak selepas pengekodan perkataan dan menunggu untuk menerima yang lain.

Kami mempunyai tiga jenis komunikasi siri:

• Simplex: Transmisi adalah satu arah, iaitu, terdapat satu penghantar dan satu penerima, sebagai contoh, dalam komunikasi penyiaran. Dupleks: Setiap hujung boleh menjadi pemancar dan penerima secara serentak, jadi kabel yang berbeza digunakan untuk menghantar dan menerima, atau gelombang dengan frekuensi yang berbeza digunakan untuk mengelakkan pencampuran. Semi-duplex: Ia sama dengan transmisi dupleks, tetapi apabila seseorang menyampaikan pendengar lain, misalnya, kepada dua talkie walki.

Dengan cara ini, kita mesti faham bahawa dalam komunikasi dengan port bersiri, kedua-dua peranti mesti mempunyai input dan output, jadi peranti dibahagikan kepada kategori Peralatan Data Terminal (DTE) dan DCE (Peralatan Penamatan Litar Data).. Jadi komputer akan menjadi DTE manakala DCE akan menjadi kad modem atau boleh diprogramkan. Untuk menyambung dua DTE atau dua DCE jambatan nol harus digunakan untuk menyeberangi kedua-dua isyarat.

Untuk mengurus antara muka komunikasi, kami mempunyai cip UART atau USART (Universal Asynchronous Transmitter and Receiver). Fungsinya adalah untuk menukar isyarat dan voltan CPU kepada standard komunikasi. Cip UART 8250 digunakan untuk pemproses 8 dan 16 bit, manakala UART 16550 digunakan untuk selebihnya dari komputer IBM.

RS-232 dan port siri Pinout

RS-232

Dalam sejarah pengkomputeran, port yang paling banyak digunakan adalah yang menghantar data bersiri. Antara mukanya telah diseragamkan pada tahun 1962 terima kasih kepada standard EIA / TIA RS-232C, untuk rakan-rakan, RS-232 atau "Disyorkan Standard 232". Sebaliknya, cadangan V.24 telah diwujudkan, yang mentakrifkan litar dan isyarat antara muka, dan cadangan V.28, yang mentakrifkan aspek elektrik.

Penyambung yang paling luas adalah DB-25, kemudian disederhanakan ke DB-9, yang dipanggil langsung RS-232. Adalah penting untuk tidak mengelirukan penyambung ini dengan pelabuhan selari dengan nama yang sama, walaupun disebut D-Sub. Ia adalah (dan) memberi tumpuan kepada penggunaannya dalam hubungan antara komputer dan peranti luaran dengan sambungan dupleks. Sebagai contoh, modem, suis dan peranti komunikasi automasi perindustrian lain seperti papan diprogram, robot dan produk pengguna umum yang lain seperti mesin basuh digital.

Seterusnya, kita akan melihat konfigurasi pin port RS-232 dalam versi DB-9 dan DB-25. Dalam kedua-dua kes, kita mempunyai bilangan pin berguna yang sama.

Penggunaan semasa port siri

Komputer desktop semasa kami tidak lagi mempunyai port RS-232 yang dilaksanakan, kerana USB adalah antara muka yang paling terkini dan praktikalnya bersesuaian dengan semua jenis PCB elektronik. Tetapi kita masih boleh mencari port siri PCI ini melalui kad pengembangan jika kita mendedikasikan diri untuk pengaturcaraan. Juga terdapat banyak RS-232 untuk penyesuai USB.

Ini adalah penggunaan asas port DB-9 atau RS-232 hari ini

• Modem, suis, penghala, telefon satelit atau pengimbang beban: kami masih mencari jenis pelabuhan atau pengepala dalaman atau luaran untuk mengubah suai mikrokod peralatan rangkaian lama dan bukan pengguna yang boleh diurus. Pembaca kod bar inframerah: dan lain-lain peralatan supermarket yang lama. Papan diprogramkan, peralatan pengukuran elektrik dan alat scrubbers. Pencetak: pencetak lama yang tidak menggunakan antara muka USB atau penyambung selari, umumnya komputer yang tidak mempunyai USB untuk mengemas kini firmware mereka.

Di atas semua, kita bercakap mengenai peranti perindustrian dan rangkaian, di mana penggunaan dijangka oleh pengguna dengan pengetahuan teknikal.

Kelajuan port Serial (RS-232)

Sebelum melihat versi port siri semasa, ia sepatutnya mengetahui sedikit tentang kelajuan yang telah dicapai setelah perkakasan dan kemas kini periferi:

Kelajuan ini diukur dalam bit sesaat atau baud, ukuran biasa dalam modem, dan agak rendah berbanding dengan port siri yang kami buat saat ini sebagai USB. Juga diuruskan secara langsung oleh perisian dari segi jalur lebar dan sambungan ke pinggiran.

Evolusi port siri ke masa kini dan antara muka utama

Kami meninggalkan port RS-232 di belakang untuk mengetahui lebih lanjut mengenai port siri yang paling banyak digunakan hari ini. Kesemua mereka bekerja di bawah standard mereka sendiri dan tidak berada di bawah keadaan RS-232, diurus secara automatik dan autonomi oleh pengawal mereka sendiri.

PS / 2

Pelabuhan ini mula-mula dilaksanakan pada PC IBM pada tahun 1987 dan bahkan hari ini kita dapati pada papan sekarang ini. Fungsinya adalah untuk menyambung tikus atau papan kekunci dalam antara muka yang bebas ke USB. Ia mempunyai sejumlah 6 pin yang berputar dan dalam sistem operasi kita dapat mencarinya sebagai port COM.

Ia adalah antara muka dua arah, dan pada papan lama dengan port RS-232 ia mengganggu gangguan dengan pelabuhan ini. Di samping itu, ia tidak membenarkan bertukar panas, jadi komputer perlu dimulakan semula untuk mengesan peranti terpasang sekali lagi.

USB (Bas Serial Universal)

Siapa yang tidak tahu hari ini port USB? Kami boleh mendedikasikan keseluruhan artikel ke antara muka ini dan kami tidak akan selesai. Ia adalah port siri yang paling banyak digunakan hari ini untuk menyambungkan semua jenis peranti kepada komputer.

Antara muka yang cukup dengan 4 konduktor yang mana satu membekalkan voltan pada 5V, dua daripadanya bertanggungjawab mengunggah dan memuat turun data dan yang terakhir adalah sambungan tanah. Walaupun versi lain seperti mikro USB mempunyai pin ke-5 untuk membezakannya daripada Micro-A dan Micro-B. Juga kemudian versi USB 3.0 dan seterusnya meningkatkan pinout mereka untuk membolehkan lebih lebar jalur.

Ini adalah versi dan kelajuan yang kini kami telah meninggalkan versi 1.0 dan 1.1 di belakang:

• USB 2.0: kelajuan teori 480 Mbps (60 MB / s) dengan kapasiti bekalan kuasa 5V. USB 3.0: Meningkatkan kelajuan sehingga 5 Gbps (600 MB / s), dan juga dikenali sebagai USB 3.1 Gen1 atau USB 3.2 Gen1. USB 3.1: Walaupun kini dipanggil USB 3.1 Gen2 atau USB 3.2 Gen2, ini adalah bagaimana ia telah ditubuhkan pada tahun 2019. Ia meningkatkan kelajuannya kepada 10 Gbps (1.2 GB / s) USB 3.2: Ia meningkatkan kelajuan kepada 20 Gbps (2.4 GB / s) dan kami akan dapati dengan denominasi USB 3.2 Gen2x2. Pelabuhan ini dilaksanakan pada akhir 2019 di papan Intel dan AMD baru.

Dan sejak 2014 kami mempunyai port USB Type-C, yang mempunyai 24 kenalan yang disusun dalam dua baris untuk ditukarkan sepenuhnya. Penyambung jenis ini digunakan secara meluas untuk peranti mudah alih seperti Smartphone atau periferal. Pada masa ini kita boleh menemui jenis USB-C 3.2 Gen1, 3.2 Gen2 dan 3.2 Gen2x2. Di samping itu, ia mampu melaksanakan sambungan DisplayPort 1.4 dan Thunderbolt 3 dengan beban sehingga 100W.

Firewire

Juga dikenali sebagai piawai IEEE 1394, ia adalah versi USB USB sebelum antara muka itu sendiri juga diperluaskan di kawasan ini, meninggalkan antara muka bersiri ini jauh di belakang dalam prestasi.

Ia adalah penyambung yang sama dengan USB, walaupun dengan sudut yang tajam dan mempunyai 4, 6, 9 dan sehingga 12 pin bergantung kepada versi . Pada masa ini ia telah digantikan sepenuhnya oleh USB 2.0 dan seterusnya.

Terdapat 4 versi Firewire mengikut jalur lebarnya, iaitu

• Firewire 400: berfungsi pada 50 MB / s Firewire 800: mencapai 100 MB / s Firewire s1600: kelajuan 200 MB / s Firewire s3200: versi terbaru yang bekerja pada 400 MB / s

Port video

Port video juga berfungsi di bawah bas jenis bersiri, ini adalah D-Sub, yang juga dikenali sebagai VGA, DVI dalam pelbagai versi dan port HDMI dan DisplayPort sebagai antara muka yang paling terkini dan digunakan bersama-sama dengan Thunderbolt di bawah USB Type- C.

Yang terpantas ialah port HDMI dan DisplayPort. Dalam kes pertama kita berada dalam versi 2.0b dengan jalur lebar 14.4 Gbps, dan tidak lama lagi kita akan berpindah ke versi 2.1 yang meningkat kepada 42.6 Gbps yang menyokong resolusi sehingga 8K pada 120 Hz. Dan dalam kes DisplayPort kami telah beroperasi versi 1.4 pada 49.65 Gbps yang menyokong resolusi 8K pada 60 Hz.

Antara muka SATA dan PCIe

Dan akhirnya antara muka utama yang paling penting dalam komputer kami: SATA (Serial Technology Advanced Attachment) untuk cakera keras, dan PCIe atau PCI-E (Peripheral Component Interconnect - Express) untuk komunikasi komponen dalaman.

SATA ialah antara muka yang menggantikan PATA untuk sambungan peranti penyimpanan dalam komputer penggunaan umum. Jalur lebar maksima dalam versi SATA III ialah 6 Gbps, yang mempunyai kira-kira 600 MB / s. Ia menggunakan penyambung yang lebih kecil daripada IDE dan dengan satu sambungan peranti bagi setiap antara muka, juga membenarkan penyambungan panas. Ia berfungsi menggunakan protokol AHCI (Interface Host Controller Interface), dan juga boleh didapati di antara muka M.2 untuk pemacu keadaan pepejal.

PCI-Express adalah bas siri dalaman utama quintessential, yang membolehkan kami menyambungkan komponen berkelajuan tinggi terus ke dalam slot yang dipasang pada motherboard. Kami akan memanggil kad pengembangan ini. Pada masa ini, kami mendapati papan dengan PCI-Express dalam versi 4.0, di mana setiap lorong data mempunyai jalur lebar 2000 MB / s (16 Gbps) dalam muat naik dan muat turun secara serentak, kekurangan sebenar berbanding dengan port luaran. Mereka menyambungkan SSD NVMe, kad grafik, kad rangkaian, dan sebagainya. Di samping itu, jambatan utara atau chipset berkomunikasi dengan CPU dengan bas jenis ini.

Perbezaan antara port siri dan port selari

Kita masih belum melihat perbezaan utama atau utama antara port siri dan port selari. Ini terletak pada operasi, kerana pelabuhan selari menghantar bit maklumat pada masa yang sama dan dalam bentuk paket. Setiap bit ini, yang boleh menjadi contoh kod ASCII dihantar oleh konduktor yang berbeza, setelah itu banyak konduktor sebagai bit dihantar pada masa yang sama. Di samping itu terdapat juga konduktor tambahan lain untuk masa, tanah, dan isyarat lain.

Pelabuhan selari adalah contoh jenis Centronics untuk pencetak, bas PATA (IDE) untuk pemacu keras dan bas SCSI juga untuk pemacu keras. Di dalamnya, sambungan panas tidak dibenarkan, dan tidak juga kuasa peripheral yang bersambung. Mereka menyokong peranti yang jauh lebih sedikit yang dihubungkan dengan bas yang sama, dan pada masa ini sebahagian besarnya tidak digunakan.

Kesimpulan dan pautan kepentingan

Port siri dalam versi standard dan RS-232 yang baru hanya ditinggalkan untuk penggunaan semata-mata industri dan sporadis dengan peralatan pengkomputeran pengguna. Pelabuhan yang sudah pasti ditandakan sebelum dan selepas dalam sambungan peralatan dan perkakasan, terutamanya dalam rangkaian untuk mengemas kini firmware modem.

Pada masa ini kita semua menggunakan USB dalam versi yang berbeza kerana ia adalah pelabuhan yang jauh lebih kecil dan kelajuan yang lebih tinggi. Di samping itu, ia menyokong sambungan panas (Plug And Play) dan juga bekalan kuasa sehingga 100W dalam antara muka Thunderbolt 3 di bawah USB Type-C yang mampu mencapai sehingga 40 Gbps.

Sekiranya anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai port atau rangkaian, kami akan meninggalkan anda dengan artikel-artikel ini:

Adakah anda tahu pelabuhan RS-232, adakah anda pernah menggunakannya? Jika anda tahu lebih banyak jawatan siri atau mempunyai sebarang soalan, anda boleh membiarkannya dalam komen.