序列通訊
在遠端通訊和電腦科學中，序列通訊（英語：Serial communication）是指在電腦匯流排或其他資料通道上，每次傳輸一個位元資料，並連續進行以上單次過程的通訊方式。與之對應的是並列通訊，它在序列埠上通過一次同時傳輸若干位元資料的方式進行通訊。序列通訊被用於長距離通訊以及大多數電腦網路，在這些應用場合里，電纜和同步化使並列通訊實際應用面臨困難。憑藉著其改善的訊號完整性和傳播速度，序列通訊匯流排正在變得越來越普遍，甚至在短程距離的應用中，其優越性已經開始超越並列匯流排不需要序列化元件(serializer)，並解決了諸如時鐘偏移（Clock skew）、互聯密度（interconnect density）等缺點。PCI到PCI Express的升級就是其中一個例子。
序列匯流排
[編輯]如果積體電路具有更多的引腳的話，那麼它的價格通常會更加昂貴。為了減少封裝中的引腳數，許多積體電路在速度不是特別重要的情況下，使用序列匯流排來傳輸資料。這樣的低價序列匯流排的例子有序列周邊介面（Serial Peripheral Interface Bus，SPI）[1]、I²C[2]、UNI/O[3]、1-Wire[4]等。
序列通訊與並列通訊的比較
[編輯]在電腦之間、電腦內部各部分之間，通訊可以以序列和並列的方式進行。一個並列連接通過多個通道（例如導線、印製電路布線和光纖）在同一時間內傳播多個資料流；而序列在同一時間內只連接傳輸一個資料流。
雖然序列連接單個時鐘周期能夠傳輸的資料比並列資料更少，前者傳輸能力看起來比後者要弱一些，實際的情況卻常常是，序列通訊可以比並列通訊更容易提高通訊時脈頻率，從而提高資料的傳輸速率。有以下一些因素允許序列通訊具有更高的通訊時脈頻率：
- 無需考慮不同通道的時鐘脈波相位差（英語：clock skew）；
- 序列連接所需的物理媒介，例如電纜和光纖，少於並列通訊，從而減少占用空間的體積；
- 串擾的問題可以得到大振幅緩解。
在許多情況里，序列通訊都憑藉其更低廉的部署成本成為更佳的選擇，尤其是在遠距離傳輸中。許多積體電路都具有序列通訊介面來減少引腳數量，從而節約成本。
序列通訊架構的例子
[編輯]- 摩爾斯電碼（用於電報）
- RS-232（低速，用於序列介面）
- RS-422
- RS-423
- RS-485
- I²C
- SPI
- ARINC 818Avionics數位影片匯流排
- 通用序列匯流排（中速，用於連接多種外部裝置）
- IEEE 1394
- 乙太網路
- 纖維管路（高速，用於連接電腦和大容量記憶體）
- InfiniBand（超高速）
- MIDI數位樂器控制
- DMX512舞臺燈光控制
- SDI-12工業感測器協定
- 序列SCSI
- SATA
- SpaceWire太空飛行器通訊網路
- HyperTransport
- PCI Express
- QPI
- 同步光網路（光纖高速傳輸）
- T-1和E-1變體（通過銅線對的高速通訊）
- MIL-STD-1553A/B
參考文獻
[編輯]外部連結
[編輯]- Serial Interface Tutorial for Robotics（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (contains many practical examples)
- Serial interfaces listing (with pinouts)
- Wiki: Serial Ports（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Visual studio 2008 coding for Serial communication