O que é comunicação serial?

A comunicação serial é um método de transmissão de dados que envia informações um bit de cada vez, de dispositivo para dispositivo. Muitos padrões de série diferentes foram desenvolvidos ao longo dos anos para larguras de banda de dispositivos de baixa e alta velocidade. Os dados geralmente podem ser trocados por distâncias muito maiores usando comunicação serial em vez de paralela. A comunicação serial geralmente é usada para conectar impressoras, terminais e câmeras aos computadores. Também é usado para fazer interface com discos rígidos externos, unidades de disco de vídeo digital (DVD) e dispositivos de memória flash.

Como apenas um bit de dados é enviado por vez na comunicação serial, menos fios são necessários em comparação com uma interface paralela. Uma conexão muito mínima pode incluir apenas um fio para dados e outro para uma referência de aterramento. Na prática, muitos links seriais também incluem vários sinais de handshake, além de uma linha de dados em cada direção. O barramento serial universal (USB), comumente usado para conectar computadores e periféricos, usa apenas quatro ou cinco sinais, dois dos quais são para energia. As conexões seriais padrão (RS) 232 recomendadas podem usar até 20 sinais, dependendo da implementação.

Menos sinais geralmente permitem que um link de comunicação serial seja sincronizado mais rápido e operado de maneira mais confiável a longas distâncias. A comunicação paralela pode introduzir distorção ou interferência entre os bits de dados à medida que eles viajam juntos por um link longo. As conexões seriais RS 232 de 300 metros ou mais podem geralmente ser operadas a mais de 115.200 bits por segundo. Por outro lado, os links USB 2.0 são frequentemente usados ​​para conectar dispositivos de armazenamento de alta largura de banda aos sistemas de computador. Eles geralmente podem trocar dados em até 480 megabits por segundo, mas os cabos são limitados a 5 metros entre os hubs.

Quando os dados são transmitidos através de um link serial, o receptor deve ter uma maneira de saber quando cada byte termina e o próximo começa. Na comunicação serial assíncrona, o remetente insere um bit "start" antes que os bits de cada byte sejam enviados. O bit inicial também sincroniza um relógio interno para ajudar a dividir o restante do quadro recebido em bits individuais. Este é o método de sincronização RS 232 mais usado. Na comunicação serial síncrona, um sinal de relógio separado é usado para indicar quando cada bit e byte está completo.

Antes de uma troca de dados RS 232 começar, os dispositivos de ambos os lados devem ser configurados para usar o mesmo número de dados e bits de parada, bem como o mesmo tipo de paridade. Oito bits de dados, um bit de parada e sem paridade é uma configuração frequente, geralmente expressa como 8N1. Se a paridade de marca ou espaço estiver sendo usada, o bit de paridade é correspondentemente definido como um ou zero pelo remetente. Se a paridade par ou ímpar estiver sendo usada, o bit de paridade será definido como um valor que tornará o número total de um bit par ou ímpar. O receptor verifica o valor do bit de paridade recebido, se houver, e indica um erro se não corresponder ao valor esperado.

Além da verificação de paridade, um ou mais protocolos de comunicação serial de software podem ser empregados para se proteger contra erros de transmissão de dados. Por exemplo, o protocolo XMODEM ou ZMODEM é frequentemente usado para transferências de arquivos entre computadores através de um link serial RS 232. Esses protocolos foram originalmente projetados para serem usados ​​com um modem baseado em telefone discado em cada extremidade do link, mas também operam sem eles. Cada protocolo inclui a validação de uma soma de verificação CRC (Cyclic Redundancy Check) calculada para os dados enviados. Se houver modems, eles também executam verificações CRC semelhantes no hardware durante a transmissão.