シリアルデータ送信-Wikipedia
シリアルデータ送信 1つのライン（またはケーブルのペア）でデジタルデータを自律的に転送します。対照的に、データ送信は、並列データ送信のためにいくつかの行を介して同期して送信されます。基本的な違いは、シリアルトランスミッションでは、さまざまなラインとの持続時間の違いを考慮に入れる必要がないことです。これにより、はるかに高いクロック周波数が可能になります。
名前 シリアル 関連する誤ったアイデアは、原則としてすべてのデータ送信がシリアル方法で機能するためです。 A better name is bit-serial data transmission (in contrast to the byte-serial transmission of a centronics interface), but this name also arouses false associations, since several lines can be used in parallel even in serial data transmissions (e.g. PCI Express, Gigabit Ethernet, HDMI) and more complex modulations that no longer know any individual bits (PCI Express, USB 3. 0, USB 3.1, SATA, Ethernet from Fast Ethernet).
シリアルデータ送信用には、さまざまなシリアルインターフェイスが定義されています。これらには、プラグ、緊張、変調、使用されるプロトコル、および使用されるソフトウェアインターフェイスが含まれます。
現在、いくつかの例外（CPUおよびレガシーインターフェイスへのGDR RAM接続）を除いて、シリアルデータ送信のみが使用されています。超高速の広告コンバーターでさえ、変更データを発行するためにシリアルインターフェイス（特別な出力回路付き）を使用します。過去（1990年代まで）では、より遅いデータ送信（約10 kbyte/s）のシリアルインターフェイスが、より短い距離にわたってより速い送信（最大1 mb/s）のために、並列界面にわたってもはや距離（数百メートル）にわたって使用されました。
- 質量（GND接続）
- 質量線は、2つのエンドデバイス間の潜在的な違いを補うのに役立つ低耐性化合物です。
- さらに、マスラインはポテンシャル差のソースよりもはるかに低くする必要があります。そうしないと、これは部分的にのみ可能です。
- シングルエンド（不均衡）
- シングルエンドトランスミッションでは、受信者は参照の可能性として（トランスミッターと同じであることを期待して）。信号は、同軸導体と同様に、画面（主にGND）と内部導体（データライン）で構成されるラインペアを介して送信されます。ここでは、傘が内部の導体を外部の影響から保護するため、不均衡な伝達について語っています。
- 差動（バランスの取れた）伝送
- ここで、2つの等価線のレシピエントに差が形成され、ユーザー信号を取り戻します。したがって、変位障害は際立っています。潜在的なシフトが小さいため、トランスミッションが乱されません。
- 非同期
- 非同期データ送信は、個々のデータ単語（5〜16ビット）を個別に独立して送信します。これから、すべてのデータが送信された同期情報が必要です（例：Start-Bit、Stop-Bit、RS-232を参照）。開始ビットは、転送されたデータワードの送信機と受信機の同期を作成します。いくつかのデータ単語が連続して送信される場合、各データワードには、開始およびストップビットの形で独自の同期情報が提供されます。
- 同期
- 同期データ送信では、データはブロックで要約され、一緒に送信されます。同期伝送では、個々のスタートビットは、各データバイトに対してももはや必要ありません。ユーザーデータは、より大きなブロックで要約されているか、連続データストリームとして送信されます。トランスミッションはより効率的になります。この伝送技術の初期の代表者は、1970年代のHDLCとSDLCでした。
の媒体として シリアルデータ送信 通常、電気ラインが使用されているだけでなく、光ファイバー、ワイヤレス接続（無線伝送）または別の媒体も考えられる場合。データは、多くの場合、シリアル方法でも保存されます。 B.磁気ストラップまたはハードドライブの磁気またはCD/DVDの光学的に（プレート表面ごとに1つの頭のみ）。
シリアルデータ送信は、送信媒体（たとえば、単一管理者の少ないマネージャー）が制限されているか、コスト要因である場合、常に適用されました。基本的に、これは送信容量を犠牲にします。送信容量がより重要である場合、提供する並列データ送信（バスシステムも参照）z。 B. PCIバス。
半導体テクノロジーの進歩により、現在、非常に高速なシリアルパラレルコンバーターがあります。 B. UART（ユニバーサル非同期レシーバー転送送信機）たとえば、データが並行して送信されると、ケーブルの取り組みがますます重要になっています。送信速度がますます高くなると、いわゆるクロックスキューと隣接線へのオーバーラップは、データを送信するときに十分に小さく保たれます。
シリアルデータの伝送が同期されている場合、データラインにビットがあるときに、クロック（いわゆる「クロック」またはクロック信号）を追加行に送信することができます。ただし、追加のラインを使用すると問題が発生する可能性があります。クロックオフセット（ 英語 クロックスキュー ）非同一のラインパラメーターによるタイムオフセットについて説明します。これにより、個々の信号が同時に受信者に到着することがなくなりました。次の日付が転送されるまで待つ必要がある用語には違いがあります。これにより、とりわけ、達成可能な最大透過率が制限されます。データレートの高い回路板では、蛇行した線でクロックオフセットを最小限に抑えるように試みられます。クロックオフセットの原因はiです。 d。物理的性質のR.は、ラインの長さ、温度の変動、材料エラー、または容量性結合に関連しています。
以下では、いくつかの用語または特性がリストされており、通常はすべてのシリアル伝送標準に割り当てることができます。さらに、物理インターフェイスハードウェアとプロトコルのプロパティとの間に区別が行われます。
- プラグ構造、ピン割り当て
- 微分（バランスのとれた）伝送または非微分送信
- 緊張、電流、インピーダンス、最終抵抗、波長（光伝達用）
- DC電圧含有量、ガルバニック分離
- 一方向：シンプレックス、双方向：halb-duplex、全二重
- ラインコーディングまたは変調
- セルフタッキングまたは追加のクロック信号付き
- 方向あたりの伝送チャネルの数
- ハードまたはソフトウェアハンドレーキ
- 伝送エラー処理：パリティ、CRC、ハミング距離など（コーディング理論を参照）
- ポイントツーポイント接続（P2P）またはマルチポイント（シリアルバス）
- 仲裁：マルチマスターまたはマスタースレーブ
- 現実：Z。 B.フィールドバスに必要です
- データバスの仲裁の場合：トークン、CSMAなどによる優先制御。
シリアル伝送を実行できるシリアルインターフェイスにはさまざまな標準があります。
- Karl-Dirk Kammeyer： メッセージ送信。 第4版。 Vieweg + Teubner、2008、ISBN 978-3-8351-0179-1。
- Ekbert Hering、Klaus Bressler、JürgenGutekunst： エンジニアと科学者向けの電子機器 。 Springer Verlag、Berlin/ Heidelberg 2014、ISBN 978-3-642-05499-0。
- クリスチャン・クロシェル： データ送信。はじめに。 Springer-Verlag、Berlin/ Heidelberg 1991、ISBN 3-540-53746-5。
- Carsten Harnisch： ネットワークテクノロジー。 第4版。出版グループHüthingJehleRehm、Heidelberg 2009、ISBN 978-3-8266-9418-9。
- BerndSchürmann： コンピューター接続構造。忙しいシステムとネットワーク。 Friedrich Vieweg＆Sohn Verlag、Wiesbaden 1997、ISBN 3-528-05562-6。
Recent Comments