Co je sériové komunikační rozhraní?
Rozhraní sériové komunikace (SCI) je prostředek, pomocí kterého mohou komponenty počítače spolu komunikovat. Může to být v samotném počítači, například z integrovaného mikročipu přes sériovou sběrnici s plošnými spoji nebo rozšiřující kartu nebo kabelem k externímu zařízení, jako je klávesnice nebo tiskárna. Sériová rozhraní se také používají pro některé technologie počítačových sítí.
Podrobnosti o sériovém komunikačním rozhraní jsou diskutovány v doporučeném standardu 232 (RS-232), který byl původně navržen v roce 1962 skupinou standardů, která se nakonec stala známou jako sdružení Electronic Industries Association (EIA). RS-232 popisuje na jednom konci sériové komunikace datové koncové zařízení (DTE) a koncové zařízení datových obvodů (DCE) na opačném konci. Norma dále popisuje úrovně napětí a další elektrické atributy signálu, identifikace pinů pro fyzické rozhraní, funkce obvodu a další.
Ze standardu RS-232 je jedno z prvních vyvinutých rozhraní sériové komunikace známé jako univerzální asynchronní přijímač a vysílač (UART). První UART poskytoval prostředky pro teletypové stroje pro přenos malých, pětibitových sekvencí známých jako Baudotovy kódy. Později, jak se používání digitálního počítače zvýšilo, popsal americký standardní kód pro výměnu informací (ASCII) kódovací znaky v osmibitovém formátu, které byly sériově přenášeny mezi počítači prostřednictvím integrovaných obvodů a sériových rozhraní kolem roku 1971. Motorola® poté vytvořila seriál komunikační fráze pro jejich UART o několik let později.
Fungování sériového komunikačního rozhraní spočívá v odesílání skupin dat, označovaných jako slova, v těchto pěti nebo osmibitových sekvencích přes drát nebo počítačovou sběrnici. Bity jsou posílány postupně v pořadí, s počátečním bitem, který iniciuje komunikaci, následovaným datovými bity a stop bitem, který ukončuje přenos. V závislosti na použití může být do sekvence také vložen kontrolní bit, nazývaný parita, aby se zajistilo, že data jsou přes neporušená. Tento způsob orámování přenosu dat v bitech start a stop umožňuje asynchronní komunikaci. Sériové rozhraní nemusí zůstat v čase se synchronizovanými hodinami, ale místo toho je dovoleno vyslat rámec v kterémkoli daném okamžiku, který přijímající zařízení dokáže rozpoznat.
Technologie rozhraní sériové komunikace našla uplatnění v mnoha oblastech. Velmi populární metodou je univerzální sériová sběrnice (USB) pro připojení periferních zařízení k počítači. Uvnitř počítačových skříní jednotky pevného disku někdy používají rozhraní známé jako příloha sériové pokročilé technologie (Serial ATA) pro vysokorychlostní komunikaci s procesorem počítače. Mnoho rozšiřujících karet používá jiný typ sériového rozhraní nazývaného expresní propojení periferních komponent (PCI-E). Rozhraní sériové komunikace si stále pamatují své kořeny a používají se také v běžných síťových prostředích Ethernet, jakož i ve vysokorychlostních optických vláknech.