Was sind die verschiedenen Arten von seriellen Protokollen?
Serielle Kommunikationsschnittstellen können je nach Verwendungszweck auf verschiedene Arten variieren. Infolgedessen können die allgemeinen Methoden oder Typen von seriellen Protokollen in einige allgemeine Kategorisierungen eingegrenzt werden. Es gibt daher fünf allgemeine Arten von seriellen Protokollen, die jeweils etwas von der Anzahl der Hosts und Empfänger abhängen. Von dort aus verfügt jeder serielle Bus je nach verwendetem Kommunikationsprotokoll über zusätzliche Funktionen, die unterschiedliche Funktionen bieten.
Am gebräuchlichsten ist das empfohlene Standard-232-Protokoll (RS-232). Dies fällt in die Peer- oder Punkt-zu-Punkt-Gruppe von seriellen Protokollen, und eine Reihe von seriellen Schnittstellen wurden basierend auf ihren Konzepten entwickelt. Hier kommunizieren zwei Geräte oder Peers direkt im sogenannten Vollduplex-Modus miteinander, was bedeutet, dass die Kommunikation in beide Richtungen gleichzeitig erfolgen kann. Optional können sie ihre Kommunikation über eine Uhr synchronisieren. Meistens kommunizieren die Peers jedoch asynchron. Es ist in Geschwindigkeit und Entfernung begrenzt und wird häufig zum Anschließen serieller Peripheriegeräte an Computersysteme verwendet.
Ein anderer der empfohlenen Standards, Nummer 422, der etwas später eingeführt wurde, beschreibt einen anderen Protokolltyp, der zusätzliche Systeme unterstützen kann. Mit RS-422-basierten seriellen Protokollen können zusätzliche Empfänger von einem einzelnen Sender unterstützt werden. Dies wird als Multi-Drop-Protokoll bezeichnet. Die Geschwindigkeit erhöht sich dramatisch gegenüber dem, was mit RS-232 verfügbar ist, einschließlich der zulässigen Kabellänge. Die Kosten liegen jedoch darin, dass es nur im Halbduplex-Modus betrieben wird und daher nur die Kommunikation über die Leitung in einer Richtung gleichzeitig ermöglicht, sofern keine zusätzlichen Leitungen zwischen den Empfängern und dem Sender hergestellt werden.
Ähnlich wie RS-422 ist ein weiterer empfohlener Standard, der eine Mehrpunktoption für serielle Protokolle beschreibt. Die als RS-485 bekannte Mehrpunkttechnik ermöglicht das Senden und Empfangen mehrerer Peers über den Bus. Wie RS-422 sind auch die seriellen RS-485-Protokolle sehr schnell und können große Entfernungen bewältigen. Ebenso wie bei RS-422 sind jedoch zusätzliche Kabel erforderlich, um über eine Halbduplex-Kommunikation zwischen den Peers hinauszugehen, was einschränkend und kostspielig sein kann.
Über die Reihe der empfohlenen Standards hinaus haben mehrere Unternehmen auch eine Reihe verschiedener Arten von seriellen Protokollen zur Verwendung mit bestimmten Produkten entwickelt, die jedoch auch zu anderen Entwicklungen beigetragen haben. Diese Typen umfassen die Verwendung eines Master-Geräts und eines oder mehrerer Slave-Geräte, die an den seriellen Bus angeschlossen sind. Ein solcher Typ ist als Microwire ™ bekannt, der von National Semiconductor® hergestellt wird. Hierbei handelt es sich um einen Master- und Slave-Typ, bei dem das Master-Gerät eine Uhr für die synchronisierte Kommunikation mit einem Slave-Gerät einstellt. Ähnlich wie bei der Master-to-Slaves-Technik von Microwire ™ wurde durch die von Motorola® entwickelte SPI-Technologie (Serial Peripheral Interface) die Möglichkeit geschaffen, dass mehrere Master mit mehreren Slaves im Vollduplex-Modus kommunizieren können.