직렬 통신이란 무엇입니까?

직렬 통신은 장치에서 장치로 한 번에 한 비트 씩 정보를 전송하는 데이터 전송 방법입니다. 저속 및 고속 장치 대역폭을 위해 수년 동안 다양한 직렬 표준이 개발되었습니다. 일반적으로 병렬 통신이 아닌 직렬 통신을 사용하여 훨씬 먼 거리에서 데이터를 교환 할 수 있습니다. 직렬 통신은 일반적으로 프린터, 터미널 및 카메라를 컴퓨터에 연결하는 데 사용됩니다. 또한 외장 하드 드라이브, 디지털 비디오 디스크 (DVD) 드라이브 및 플래시 메모리 장치와의 인터페이스에 사용됩니다.

직렬 통신에서는 한 번에 하나의 데이터 비트 만 전송되므로 병렬 인터페이스에 비해 더 적은 수의 와이어가 필요합니다. 최소한의 연결에는 데이터 용 전선 하나와 접지 기준 용 전선 하나만 포함될 수 있습니다. 실제로, 많은 직렬 링크는 또한 여러 방향으로 데이터 라인뿐만 아니라 여러 핸드 쉐이킹 신호를 포함합니다. 일반적으로 컴퓨터와 주변 장치를 연결하는 데 사용되는 USB (범용 직렬 버스)는 4 개 또는 5 개의 신호 만 사용하며 그 중 2 개는 전원용입니다. 권장 표준 (RS) 232 직렬 연결은 구현에 따라 최대 20 개의 신호를 사용할 수 있습니다.

신호가 적을수록 일반적으로 직렬 통신 링크를 더 빠르게 클럭하고 장거리에서보다 안정적으로 작동 할 수 있습니다. 병렬 통신은 데이터 링크가 긴 링크를 따라 함께 이동할 때 데이터 비트간에 스큐 또는 간섭을 유발할 수 있습니다. RS-232 직렬 연결 1,000 피트 (300 미터) 이상은 일반적으로 초당 115,200 비트 이상에서 작동 할 수 있습니다. 반대로 USB 2.0 링크는 종종 고 대역폭 저장 장치를 컴퓨터 시스템에 연결하는 데 사용됩니다. 일반적으로 초당 최대 480 메가 비트로 데이터를 교환 할 수 있지만 허브 사이의 케이블은 5 미터 (16 피트)로 제한됩니다.

데이터가 직렬 링크를 통해 전송 될 때, 수신기는 각 바이트가 끝나고 다음 바이트가 시작하는 시점을 알려주는 방법이 있어야합니다. 비동기식 직렬 통신에서 송신자는 각 바이트의 비트가 전송되기 전에 "시작"비트를 삽입합니다. 시작 비트는 또한 수신 된 나머지 프레임을 개별 비트로 나누는 데 도움이되도록 내부 클럭을 동기화합니다. 가장 일반적으로 사용되는 RS 232 동기화 방법입니다. 동기식 직렬 통신에서는 별도의 클럭 신호가 사용되어 각 비트와 바이트가 완료된 시점을 나타냅니다.

RS 232 데이터 교환이 시작되기 전에 양쪽의 장치는 동일한 패리티 유형뿐만 아니라 동일한 수의 데이터 및 정지 비트를 사용하도록 설정되어야합니다. 8 개의 데이터 비트, 1 개의 정지 비트 및 패리티 없음은 일반적으로 8N1로 표현되는 빈번한 구성입니다. 마크 또는 공간 패리티가 사용되는 경우, 송신자에 의해 패리티 비트가 1 또는 0으로 설정됩니다. 짝수 또는 홀수 패리티가 사용되는 경우, 패리티 비트는 1 비트의 총 수를 짝수 또는 홀수로 만드는 값으로 설정됩니다. 수신기는 수신 된 패리티 비트의 값을 점검하고, 예상 된 값과 일치하지 않으면 에러를 표시합니다.

패리티 검사 외에, 하나 이상의 소프트웨어 직렬 통신 프로토콜이 데이터 전송 오류를 방지하기 위해 사용될 수있다. 예를 들어, XMODEM 또는 ZMODEM 프로토콜은 종종 RS 232 직렬 링크를 통한 컴퓨터 간 파일 전송에 사용됩니다. 이 프로토콜은 원래 링크의 각 끝에 전화 접속 전화 기반 모뎀과 함께 사용되도록 설계되었지만 프로토콜 없이도 작동합니다. 각 프로토콜에는 전송중인 데이터에 대해 계산 된 CRC (Cyclic Redundancy Check) 체크섬의 유효성 검사가 포함됩니다. 모뎀이있는 경우 전송 전체에 걸쳐 하드웨어에서 유사한 CRC 검사를 수행합니다.