Soros port - mi ez, mire való, és milyen típusú

A soros port jelenleg a külső eszközök és a számítógépek közötti kommunikáció egyik fő formája. Interfész, amelyet abszolút minden perifériában megtalálhatunk, amelyeken asztalunk van, valamint a berendezéseink belsejében.

Tartalom index

Megpróbáljuk megmagyarázni a soros port működését, valamint a jelenleg felmerülő fő interfészeket. És ha nem tudja, mi a különbség a párhuzamos porttal, akkor időt töltenénk a különbségtételre is.

Mi az a soros port?

Ha megnézi azokat a kábeleket, amelyek jelenleg az asztalon vannak, és amelyek a billentyűzet egérét vagy az USB flash meghajtót csatlakoztatják a számítógéphez, látni fogja a soros kommunikációs interfészeket.

A soros port egy digitális adatkommunikációs interfész , amelyben az információkat a vezetők egymás után apránként továbbítják. Ilyen módon a soros portnak minden információt el kell küldenie egy bitben a másik után, míg a párhuzamos port több bit egyidejű küldését jeleníti meg. A soros adat interfész vagy a soros port az RS-232 szabvány szerint működik.

Tehát Ön szerint egy soros port lassabb, mint egy párhuzamos? Nos, manapság sokkal gyorsabb soros portunk van. Bár természetesen ezek nem feltétlenül felelnek meg a kommentált szabványnak, hanem olyan továbbfejlesztett verziók, amelyek teljes mértékben elavítják a natív soros portot. A legegyszerűbben megvalósítható, jobb kompatibilitással és végtelenül elterjedt.

Soros port és hardver működése

Ez a port aszinkron módon működik, köszönhetően annak a protokollnak, amely egy " start " jelrel kezdeményezi az átvitelt, amely felkészíti a vevőt a szó (bit) fogadására. Miután ezt a szót elküldtük, amely minden karakterhez ASCII kód ​​lesz, egy „ stop ” jel kerül elküldésre, hogy a vevő a szó kódolása után nyugszik, és vár egy másik fogadására.

Háromféle soros kommunikáció van:

• Simplex: Az átvitel egyirányú, vagyis egyetlen küldőnek és egyetlen vevőnek van például a sugárzott kommunikációban. Kétoldalas: Mindkét vég lehet egyidejű adó és vevő, tehát különféle kábelek küldésére és fogadására szolgál, vagy eltérő frekvenciájú hullámokat használnak a keverés elkerülésére. Semi-duplex: Ez hasonló a duplex átvitelhez, de amikor az egyik átadja a másikot, például két Walki-beszélgetést hallgat.

Ilyen módon meg kell értenünk, hogy a soros porttal folytatott kommunikáció során mindkét eszköznek bemenettel és kimenettel kell rendelkeznie, tehát az eszközöket DTE (Data Terminal Equipment) és DCE (Data Circuit Termine Equipment) kategóriákba kell osztani.. Tehát egy számítógép DTE-re lenne alkalmas, míg a DCE lenne a modem vagy a programozható kártya. Két DTE vagy két DCE csatlakoztatásához nullhidat kell használni mindkét jel átlépéséhez.

A kommunikációs interfész kezeléséhez UART vagy USART chip (univerzális aszinkron adó és vevő) van. Feladata, hogy a CPU jeleit és feszültségét a kommunikációs szabványra konvertálja. Az UART 8250 chip 8 és 16 bites processzorokhoz, míg az UART 16550 chip az IBM számítógépek többi része.

RS-232 és Pinout soros port

RS-232

A számítások történetében a legszélesebb körben használt port az, amely soros adatokat továbbít. Interfészét 1962-ben egységesítették az EIA / TIA RS-232C szabványnak, a barátok számára, az RS-232 vagy az "Ajánlott szabvány 232". Viszont a V.24 ajánlást hozták létre, amely meghatározza az interfész áramköreit és jeleit, és a V.28 ajánlást, amely meghatározza az elektromos vonatkozásokat.

A legelterjedtebb csatlakozó a DB-25 volt, amelyet később egyszerűsítettek a DB-9-re, közvetlenül RS-232 néven. Fontos, hogy ne keverjük össze ezt a csatlakozót az azonos nevű párhuzamos porttal, bár ezt D-Subnak hívják. Arra összpontosított (és van) felhasználása a számítógépek és a duplex összeköttetésű külső eszközök közötti kapcsolatokban. Például modem, kapcsolók és más ipari automatizálási kommunikációs eszközök, például programozható táblák, robotok és egyéb általános fogyasztási cikkek, például digitális mosógépek.

Ezután meglátjuk az RS-232 port PIN-konfigurációját a DB-9 és a DB-25 verzióban. Mindkét esetben azonos számú hasznos csap van.

A soros port jelenlegi felhasználása

A jelenlegi asztali számítógépünkön már nincs beépítve az RS-232 port, mivel az USB a legfrissebb interfész, és gyakorlatilag kompatibilis az összes típusú elektronikus NYÁK-val. De még mindig megtalálhatjuk ezt a PCI soros portot egy bővítőkártyán keresztül, ha a programozásra szenteljük magunkat. Számos RS-232 – USB adapter is található.

Ezek a DB-9 vagy RS-232 port alapvető felhasználásai manapság

• Modemek, kapcsolók, útválasztók, műholdas telefonok vagy terheléselosztók: Még mindig találunk belső vagy külső típusú portokat vagy fejléceket a régebbi hálózati eszközök mikrokódjának módosítására, és nem felhasználó által kezelhetők. Infravörös vonalkód-leolvasók: és egyéb, viszonylag régi szupermarketekbe tartozó készülékek. Programozható táblák, elektromos mérőberendezések és szoftvermosók. Nyomtatók: régebbi nyomtatók, amelyek nem használnak USB interfészt vagy párhuzamos csatlakozót, általában olyan számítógépek, amelyek nem rendelkeznek USB-vel a firmware frissítéséhez.

Mindenekelőtt az ipari és hálózati eszközökről van szó, ahol a használatot a technikai ismeretekkel rendelkező felhasználók várják.

Soros port sebessége (RS-232)

Mielőtt megnéznénk a soros port aktuális verzióit, érdemes egy kicsit megismerni azokat a sebességeket, amelyeket ez elért a hardver és a perifériák frissítései után:

Ezeket a sebességeket másodpercenként bitben vagy baudban mérjük, ez a modemek általános mércéje, és meglehetősen alacsonyak azokhoz a soros portokhoz képest, amelyek jelenleg USB- nként vannak. Emellett a szoftver közvetlenül kezeli a sávszélességet és a perifériához való kapcsolódást.

A soros port fejlődése a jelen időhöz és a fő interfészekhez

Az RS-232 portot hagyjuk hátra, hogy többet megtudhassunk a mai leggyakrabban használt soros portokról. Mindegyik saját szabvány szerint működik, és nem az RS-232 körülmények között, automatikusan és önállóan kezeli a saját vezérlője.

PS / 2

Ezt a portot először 1987-ben telepítették az IBM PC-ken, és még ma is megtaláljuk a jelenlegi táblákon. Feladata, hogy egereket vagy billentyűzeteket független interfészen keresztül csatlakoztassa az USB-hez. Összesen 6 érintkezője van kör alakú, és az operációs rendszerben COM-portnak tekintjük.

Ez egy kétirányú interfész, és a régi RS-232 portos táblákon megszakítást osztott ezzel a porttal. Ezenkívül nem engedélyezi a gyors cserét, ezért a számítógépet újra kell indítani a telepített periféria újbóli észlelése érdekében.

USB (univerzális soros busz)

Ki még nem ismeri az USB portot? Egy teljes cikket szentelhetnénk ennek a felületnek, és nem fejezzük be. Ez a legszélesebb körben használt soros port, amely bármilyen perifériát csatlakoztat a számítógéphez.

Interfésze elegendő 4 vezetékkel, amelyek közül az egyik 5 V-os feszültséget szolgáltat, közülük kettő felel az adatok feltöltéséért és letöltéséért, és az utolsó a földi kapcsolat. Míg más verziók, például a micro USB, ötödik tűvel rendelkeznek, hogy megkülönböztessék a Micro-A-tól és a Micro-B-től. A későbbi USB 3.0 verziók is növelik a bevezetést, hogy nagyobb sávszélességet biztosítsanak.

Ezek azok a verziók és sebességek, amelyek jelenleg az 1.0 és 1.1 verziót hagyják hátra:

• USB 2.0: elméleti sebesség 480 Mbps (60 MB / s), 5 V tápegység-kapacitással. USB 3.0: Növeli a sebességet akár 5 Gbps-ig (600 MB / s), és más néven USB 3.1 Gen1 vagy USB 3.2 Gen1. USB 3.1: Noha jelenleg USB 3.1 Gen2 vagy USB 3.2 Gen2 néven hívják fel, így alakították ki ezt 2019-ben. A sebessége 10 Gbps-ig (1, 2 GB / s) növekszik USB 3.2: A sebességet 20 Gbps-ig (2, 4 GB / s), és az USB 3.2 Gen2x2 névvel találjuk meg. Ezt a portot 2019 végén telepítették új Intel és AMD táblákon.

És 2014 óta elérhető a C típusú USB port, amelynek 24 érintkezője két sorban van elrendezve , hogy teljesen visszafordíthatóak legyenek. Az ilyen típusú csatlakozókat széles körben használják hordozható eszközökre, például okostelefonokra vagy perifériákra. Jelenleg megtalálhatjuk a 3.2 Gen1, 3.2 Gen2 és 3.2 Gen2x2 USB-C típusokat. Ezen felül képes a DisplayPort 1.4 és a Thunderbolt 3 összeköttetést akár 100 W terheléssel megvalósítani.

Firewire

IEEE 1394 szabványnak is nevezik, ez az USB amerikai verziója, mielőtt maga az interfész is kibővült ezen a területen, így ez a soros interfész a teljesítményében messze elmaradt.

Ez egy USB-hez hasonló csatlakozó, bár hegyes sarokkal, verziójától függően 4, 6, 9 és legfeljebb 12 érintkezővel rendelkezik . Jelenleg teljesen felváltotta az USB 2.0.

A sávszélességük szerint a Firewire 4 változata létezik

• Firewire 400: 50 MB / s sebességgel működik Firewire 800: elérja a 100 MB / s sebességet Firewire s1600: 200 MB / s sebességgel Firewire s3200: a legújabb verzió 400 MB / s sebességgel működik

Video portok

A video portok soros típusú busz alatt is működnek, ezek a D-Sub, más néven VGA, a DVI különféle verziói, valamint a HDMI és a DisplayPort portok, mint a legfrissebb interfészek, és a Thunderbolttal együtt használva, USB típus alatt - C.

A leggyorsabb a HDMI port és a DisplayPort. Az első esetben a 2.0b verzióban van 14, 4 Gbps sávszélesség, és hamarosan a 2.1-es verzióra lépünk, amely 42, 6 Gbps-ra növekszik, támogatva akár 8K-os felbontást 120 Hz-en, és A DisplayPort 1.4-es verziója 49, 65 Gbps, 8K felbontást támogat, 60 Hz-en.

SATA és PCIe interfész

És végül a számítógépünk legfontosabb interfészei: a SATA (Serial Advanced Technology Attachment) a merevlemezekhez, és a PCIe vagy a PCI-E (perifériás komponensek összekapcsolása - Express) a belső alkatrészek kommunikációjához.

A SATA az a felület, amely felváltotta a PATA- ot az általános fogyasztású számítógépek tárolóeszközeinek csatlakoztatására. A SATA III verzió maximális sávszélessége 6 Gbps, ami körülbelül 600 MB / s volt. Sokkal kisebb csatlakozót használ, mint az IDE, és interfészenként egyetlen eszközcsatlakozással rendelkezik, lehetővé téve a forró csatlakozást is. Az AHCI (Advanced Host Controller Interface) protokollal működik, és az M.2 interfészeken is elérhető szilárdtestalapú meghajtókhoz.

A PCI-Express alapvető belső soros busz, amely lehetővé teszi a nagysebességű alkatrészek közvetlen csatlakoztatását az alaplapra telepített résekbe. Felhívjuk ezeket a bővítőkártyákat. Jelenleg a PCI-Express 4.0 verziójában található táblákat találunk, amelyekben az egyes adatsávok sávszélessége 2000 MB / s (16 Gbps) a feltöltéssel és a letöltéssel egyidejűleg, valódi barbárosság a portokhoz képest. külső. Összekapcsolják az NVMe SSD-ket, grafikus kártyákat, hálózati kártyákat stb. Ezen felül az északi híd vagy lapkakészlet egy ilyen buszon keresztül kommunikál a CPU-val.

Különbségek a soros és a párhuzamos port között

Még nem láttuk a fő vagy a fő különbséget a soros port és a párhuzamos port között. Ez annak működésében rejlik, mivel egy párhuzamos port egyidejűleg és bitcsomagként továbbítja az információs biteket. Ezen bitek mindegyikét, amely lehet például ASCII-kód, egy másik vezető küldi el, amelynek ugyanolyan számú vezetője van, mint egy bit. Ezen kívül vannak további extra vezetők az időméréshez, a földhöz és egyéb jelekhez.

A párhuzamos portok például a Centronics típusú nyomtatók, a PATA busz (IDE) a merevlemezekhez és az SCSI buszok a merevlemezekhez is. Ezekben a meleg kapcsolat nem megengedett, a csatlakoztatott perifériák áramellátása sem engedélyezett. Sokkal kevesebb, ugyanahhoz a buszhoz csatlakoztatott perifériát támogatnak, és jelenleg nagyrészt elavultak.

Következtetések és érdekes kapcsolatok

Az RS-232 szabvány és a későbbi verziók soros portját kizárólag ipari és szórványos felhasználásra hagyták a fogyasztói számítástechnikai eszközökkel. Egy olyan port, amely kétségkívül előtte és utána jelölte meg a berendezések és perifériák csatlakoztatását, különösen a hálózatokban a modemek firmware frissítéséhez.

Jelenleg mindannyian az USB- t használjuk különféle verzióiban, mivel sokkal kisebb port és sokkal nagyobb sebességgel rendelkezik. Ezen felül támogatja a forró csatlakozásokat (Plug and Play) és akár a 100 W -os akár 100 W energiaellátást is a Thunderbolt 3 interfészen, C típusú USB-n keresztül, képes akár 40 Gbps sebességre.

Ha többet szeretne tudni a portokról vagy a hálózatokról, a következő cikkeket hagyjuk itt:

Ismerte az RS-232 portot, használta már? Ha több sorozat hozzászólása van, vagy bármilyen kérdése van, hagyhatja őket a megjegyzésekben.