Последовательная и параллельная передача
Основное различие между последовательной и параллельной передачей заключается в способе передачи данных. При последовательной передаче это последовательно, тогда как при параллельной передаче это одновременно. В компьютерном мире данные передаются в цифровом виде с использованием битов. При последовательной передаче данные передаются последовательно, когда один бит за другим отправляется по одному проводу. При параллельной передаче данные отправляются параллельно, когда несколько битов одновременно передаются по нескольким проводам. По разным причинам, которые мы обсудим ниже, последовательная передача имеет больше преимуществ, чем параллельная передача, и поэтому сегодня последовательная передача используется в большинстве используемых интерфейсов, таких как USB, SATA и PCI Express.
Что такое последовательная передача?
Последовательная передача относится к передаче одного бита за раз, когда передача является последовательной. Скажем, у нас есть байт данных «10101010», который нужно отправить по каналу последовательной передачи. Он отправляет бит за битом один за другим. Сначала отправляется «1», затем отправляется «0», снова «1» и так далее. Таким образом, по сути, для передачи требуется только одна линия/провод данных, и это является преимуществом с учетом стоимости. Сегодня многие технологии передачи используют последовательную передачу, поскольку она имеет ряд преимуществ. Одним из важных преимуществ является тот факт, что поскольку нет параллельных битов, нет необходимости в синхронизации. В этом случае тактовая частота может быть увеличена до очень высокого уровня, что позволяет достичь большой скорости передачи данных. Кроме того, по той же причине можно без проблем использовать последовательную передачу на большое расстояние. Кроме того, поскольку поблизости нет параллельных линий, на сигнал не влияют такие явления, как перекрестные помехи и помехи от соседних линий, как это происходит при параллельной передаче.
Кабель последовательной передачи
Термин последовательная передача во многом связан с RS-232, который является стандартом последовательной связи, введенным в IBM PC давным-давно. Он использует последовательную передачу и также известен как последовательный порт. USB (универсальная последовательная шина), который сегодня является наиболее широко используемым интерфейсом в компьютерной индустрии, также является последовательным. Ethernet, который мы используем для соединения сетей, также использует последовательную связь. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), который используется для фиксации жестких дисков и устройств чтения оптических дисков, также является последовательным, как следует из самого названия. Другие известные технологии последовательной передачи включают Fire Wire, RS-485, I2C, SPI (последовательный периферийный интерфейс), MIDI (цифровой интерфейс музыкальных инструментов). Более того, PS/2, который использовался для подключения мышей и клавиатур, тоже был последовательным. Что наиболее важно, PCI Express, который используется для подключения современных видеокарт к ПК, также поддерживает последовательную передачу данных.
Что такое параллельная передача?
Параллельная передача означает одновременную передачу параллельных битов данных. Скажем, у нас есть система параллельной передачи, которая отправляет 8 бит за раз. Он должен состоять из 8 отдельных линий/проводов. Представьте, что мы хотим передать байт данных «10101010» по параллельной передаче. Здесь первая строка отправляет «1», вторая строка отправляет «0» и так далее одновременно. Каждая строка одновременно отправляет соответствующий ей бит. Недостатком является то, что должно быть несколько проводов и, следовательно, стоимость высока. Кроме того, поскольку должно быть больше контактов, порты и слоты становятся больше, что делает его неподходящим для небольших встроенных устройств. Говоря о параллельной передаче, первое, что приходит на ум, это то, что параллельная передача должна быть быстрее, потому что несколько битов передаются одновременно. Теоретически так и должно быть, но по практическим причинам параллельная передача даже медленнее, чем последовательная. Причина в том, что все параллельные биты данных должны быть получены на стороне получателя до того, как будет отправлен следующий набор данных. Однако сигнал по разным проводам может принимать разное время и, следовательно, все биты не принимаются одновременно, и поэтому для синхронизации должен быть период ожидания. Из-за этого тактовая частота не может быть увеличена так же высоко, как при последовательной передаче, и, следовательно, скорость параллельной передачи ниже. Еще одним недостатком параллельной передачи является то, что соседние провода создают такие проблемы, как перекрестные помехи и помехи друг другу, ухудшающие качество сигналов. По этим причинам для коротких расстояний используется параллельная передача.
IEEE 1284
Самая известная параллельная передача - это порт принтера, также известный как IEEE 1284. Этот порт также известен как параллельный порт. Это использовалось для принтеров, но сегодня широко не используется. В прошлом устройства чтения жестких дисков и оптических дисков подключались к ПК с помощью PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Как мы знаем, эти порты больше не используются, поскольку они были заменены технологиями последовательной передачи. SCSI (интерфейс системы малых компьютеров) и GPIB (интерфейсная шина общего назначения) также являются известными интерфейсами, используемыми в отрасли, использующей параллельную передачу.
Однако очень важно знать, что самая быстрая шина в компьютере, которая является передней шиной, соединяющей ЦП и ОЗУ, является параллельной передачей данных.
В чем разница между последовательной и параллельной передачей?
• При последовательной передаче данные передаются один бит за другим. Трансмиссия последовательная. При параллельной передаче несколько битов передаются одновременно и, следовательно, это происходит одновременно.
• Для последовательной передачи требуется только один провод, а для параллельной передачи требуется несколько проводов.
• Размер последовательных шин, как правило, меньше, чем у параллельных шин, поскольку количество контактов меньше.
• Последовательные линии передачи не сталкиваются с помехами и перекрестными помехами, так как поблизости нет линий, но параллельная передача сталкивается с такими проблемами из-за наличия соседних линий.
• Последовательную передачу можно ускорить, увеличив тактовую частоту до очень высоких значений. Однако при параллельной передаче, чтобы синхронизировать полный прием всех битов, тактовая частота должна быть ниже, и, следовательно, параллельная передача обычно медленнее, чем последовательная..
• По последовательным линиям передачи данные могут передаваться на очень большое расстояние, чего нельзя сказать о параллельной передаче.
• В настоящее время наиболее широко используемым методом передачи является последовательная передача.
Обзор:
Параллельная и последовательная передача
Сегодня последовательная передача используется в компьютерной индустрии гораздо чаще, чем параллельная. Причина в том, что последовательная передача может передавать данные на большие расстояния с очень высокой скоростью при очень низкой стоимости. Важным отличием является то, что последовательная передача включает отправку только одного бита за раз, а параллельная передача включает одновременную отправку нескольких битов. Следовательно, для последовательной передачи требуется только один провод, а для параллельной передачи требуется несколько линий. USB, Ethernet, SATA, PCI Express являются примерами использования последовательной передачи. Параллельная передача сегодня широко не используется, но использовалась в прошлом в порте принтера и PATA.
