Vad är ett seriellt kommunikationsgränssnitt? (med bilder)
Det seriella kommunikationsgränssnittet (SCI) är ett sätt på vilket datorkomponenter kan kommunicera med varandra. Detta kan vara i en dator, till exempel från en integrerad mikrochip via ett kretskortets seriella buss eller ett expansionskort eller via en kabel till en extern enhet, t.ex. ett tangentbord eller skrivare. Seriella gränssnitt används också för vissa datornätverkstekniker.
Detaljerna för seriell kommunikationsgränssnitt diskuteras i den rekommenderade standarden 232 (RS-232), som ursprungligen utformades 1962 av en standardgrupp som så småningom blev känd som Electronic Industries Association (EIA). RS-232 beskriver vid en ände av en seriell kommunikation dataterminalutrustningen (DTE) och datakretsavslutande utrustning (DCE) i motsatt ände. Standarden beskriver vidare spänningsnivåer och andra elektriska attribut för signalen, stiftidentifieringar för det fysiska gränssnittet, kretsfunktioner och mer.
Från RS-232-standarden är ett av de tidiga seriella kommunikationsgränssnitten som utvecklats vad som är känt som en universell asynkron mottagare och sändare (UART). Den första UART tillhandahöll ett medel för teletypmaskiner för att överföra små fembitssekvenser kända som Baudot-koder. Senare, när digital datoranvändning ökade, beskrev standarden American Standard Code for Information Interchange (ASCII) kodningstecken i åtta-bitarsformat, som överfördes seriellt mellan datorer via integrerade kretsar och seriella gränssnitt runt 1971. Motorola® myntade sedan serien kommunikationsgränssnittsfras för deras UART några år senare.
Hur ett seriellt kommunikationsgränssnitt fungerar är genom att skicka grupper av data, kallad ord, i antingen dessa fem- eller åtta-bitars sekvenser över kabeln eller datorbussen. Bitarna skickas en i taget i följd, med en startbit som initierar kommunikationen, följt av databitarna och en stoppbit som stänger överföringen. Beroende på användning kan en kontrollbit, kallad en paritet, också infogas i sekvensen för att säkerställa att data görs genom intakt. Denna metod för att inrama dataöverföringen inom en start- och stoppbit möjliggör asynkron kommunikation. Det seriella gränssnittet krävs inte för att stanna i tid med en synkroniserad klocka, utan får istället skicka en ram vid varje givet ögonblick som mottagarenheten kan känna igen.
Seriell kommunikationsgränssnitts-teknik har funnits användning inom ett flertal områden. En mycket populär metod är universell seriell buss (USB) för att ansluta kringutrustning till en dator. Inuti datorhöljen använder hårddiskar ibland ett gränssnitt som kallas seriell avancerad teknikfäste (Serial ATA) för höghastighetskommunikation med datorns processor. Många expansionskort använder en annan typ av seriellt gränssnitt som kallas den perifera komponenten interconnect express (PCI-E). Fortfarande kommer seriella kommunikationsgränssnitt ihåg sina rötter och används också i vanliga Ethernet-nätverksmiljöer, såväl som höghastighetsfiberoptik.