Hva er et seriell kommunikasjonsgrensesnitt?

Det serielle kommunikasjonsgrensesnittet (SCI) er et middel som datamaskinkomponenter kan kommunisere med hverandre. Dette kan være i en datamaskin selv, for eksempel fra en integrert mikrochip via et kretskortets serielle buss eller et utvidelseskort eller gjennom en kabel til en ekstern enhet, for eksempel et tastatur eller skriver. Serielle grensesnitt brukes også for noen datanettverksteknologier.

Detaljene om seriell kommunikasjonsgrensesnitt er omtalt i den anbefalte standarden 232 (RS-232), som opprinnelig ble utviklet i 1962 av en standardgruppe som etter hvert ble kjent som Electronic Industries Association (EIA). RS-232 beskriver i den ene enden av en seriell kommunikasjon dataterminalutstyret (DTE) og datakretstermineringsutstyret (DCE) i motsatt ende. Standarden beskriver videre spenningsnivåer og andre elektriske attributter for signalet, pinneidentifikasjoner for det fysiske grensesnittet, kretsfunksjoner og mer.

Fra RS-232-standarden er et av de tidlige serielle kommunikasjonsgrensesnittene som er utviklet det som er kjent som en universell asynkron mottaker og sender (UART). Den første UART ga et middel for teletypemaskiner for å overføre små fem-bits sekvenser kjent som Baudot-koder. Senere, etter hvert som bruken av digital datamaskin økte, beskrev standarden American Standard Code for Information Interchange (ASCII) kodingstegn i åtte-bits format, som ble overført serielt mellom datamaskiner via integrerte kretsløp og serielle grensesnitt rundt 1971. Motorola® myntet deretter serien kommunikasjonsgrensesnittfrase for deres UART noen år senere.

Slik et seriell kommunikasjonsgrensesnitt fungerer er ved å sende grupper med data, referert til som ord, i enten disse fem- eller åtte-bits sekvensene over ledningen, eller datamaskinbussen. Bittene sendes en om gangen i rekkefølge, med en startbit som initierer kommunikasjonen, etterfulgt av databitene og en stoppbit som lukker overføringen. Avhengig av bruken, kan det også settes inn en kontrollbit, kalt en paritet, i sekvensen for å sikre at dataene blir intakt. Denne metoden for å ramme inn dataoverføringen i en start- og stoppbit muliggjør asynkron kommunikasjon. Det serielle grensesnittet er ikke nødvendig å holde seg i tid med en synkronisert klokke, men har i stedet lov til å sende en ramme når som helst som mottakerenheten kan gjenkjenne.

Seriell kommunikasjonsgrensesnittteknologi har funnet bruk på en rekke områder. En veldig populær metode er den universelle serielle bussen (USB) for å koble eksterne enheter til en datamaskin. Inne i datamaskinkabinetter bruker harddisker noen ganger et grensesnitt kjent som seriell avansert teknologi-vedlegg (Serial ATA) for høyhastighetskommunikasjon med datamaskinens prosessor. Mange utvidelseskort bruker en annen type seriell grensesnitt som kalles perifere komponent interconnect express (PCI-E). Fortsatt husker seriekommunikasjonsgrensesnitt røttene sine og brukes også i vanlige Ethernet-nettverksmiljøer, i tillegg til høyhastighets fiberoptikk.