Razlika med serijskim in vzporednim prenosom

Serijski vs vzporedni prenos
 

Primarna razlika med serijskim in vzporednim prenosom je v načinu prenosa podatkov. Pri serijskem prenosu je zaporedna, pri vzporednem prenosu pa istočasna. V računalniškem svetu se podatki prenašajo digitalno s pomočjo bitov. Pri serijskem prenosu se podatki pošiljajo zaporedno, kjer se en bit za drugim pošlje prek ene žice. Pri vzporednem prenosu se podatki pošiljajo vzporedno, kjer se več bitov hkrati prenaša z uporabo več žic. Zaradi različnih razlogov, ki jih obravnavamo v nadaljevanju, ima serijski prenos več prednosti kot vzporedni prenos, zato danes v večini uporabljenih vmesnikov, kot so USB, SATA in PCI Express, sledi serijski prenos..

Kaj je serijski prenos?

Serijski prenos se nanaša na prenos enega kosa naenkrat kje za prenos je zaporeden. Recimo, da imamo bajt podatkov "10101010", ki jih je treba poslati po serijskem prenosnem kanalu. Pošilja se malo za drugim, drug za drugim. Najprej se pošlje "1" in nato "0", spet "1" in tako naprej. V bistvu je za prenos potrebna le ena podatkovna vrstica / žica, kar je prednost, če upoštevamo stroške. Danes številne prenosne tehnologije uporabljajo serijski prenos, saj ima več prednosti. Pomembna prednost je dejstvo, da ker ni paralelnih bitov, ni potrebe po sinhronizaciji. V tem primeru se lahko taktna hitrost poveča do zelo visoke ravni, da je mogoče doseči veliko hitrost prenosa. Tudi zaradi istega razloga je možno brez večjih težav uporabljati serijski prenos na dolge razdalje. Ker bližnjih vzporednih črt ni, na signal ne vplivajo pojavi, kot so navzkrižno govorjenje in motnje iz sosednjih vodov, kot se dogaja pri vzporednem prenosu.

Kabel za serijski prenos

Izraz serijski prenos je zelo povezan z RS-232, ki je serijski komunikacijski standard, ki je bil v IBM-ovih računalnikih uveden že davno. Uporablja serijski prenos, znan je tudi kot serijski vmesnik. USB (Universal Serial Bus), ki je danes najbolj razširjen vmesnik v računalniški industriji, je tudi serijski. Ethernet, ki ga uporabljamo za povezovanje omrežij, sledi tudi serijski komunikaciji. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), ki se uporablja za popravljanje trdih diskov in čitalcev optičnih diskov, je tudi serijska, kot že samo ime pove. Druge znane tehnologije serijskega prenosa vključujejo požarno žico, RS-485, I²C, SPI (serijski periferni vmesnik), MIDI (digitalni vmesnik za glasbene instrumente). Še več, PS / 2, ki se je uporabljal za povezovanje miš in tipkovnic, je bil tudi serijski. Najpomembneje je, da PCI Express, ki se uporablja za priklop sodobnih grafičnih kartic na PC, sledi tudi serijskemu prenosu.

Kaj je vzporedni prenos?

Vzporedni prenos se nanaša na prenos vzporednih podatkovnih bitov hkrati. Recimo, da imamo vzporedni prenosni sistem, ki pošilja 8 bitov hkrati. Sestavljen mora iz 8 ločenih linij / žic. Predstavljajte si, da želimo prenašati bajt podatkov „10101010“ preko vzporednega prenosa. Tukaj prva vrstica pošlje "1", druga vrstica pošlje "0" in tako naprej. Vsaka vrstica hkrati pošlje bit, ki ji ustreza. Pomanjkljivost je, da bi moralo biti več žic in so zato stroški visoki. Ker bi moralo biti več zatičev, se vrata in reže povečajo, zato ni primerna za majhne vgrajene naprave. Ko govorimo o vzporednem prenosu, najprej prihaja na misel, da bi moral biti vzporedni prenos hitrejši, ker se hkrati prenaša več bitov. Teoretično mora biti tako, toda zaradi praktičnih razlogov je vzporedni prenos celo počasnejši od serijskega prenosa. Razlog je v tem, da je treba pred sprejemom naslednjega podatkovnega niza prejeti vse vzporedne bite podatkov na koncu sprejemnika. Vendar lahko signal na različnih žicah traja različno, zato vsi biti niso sprejeti hkrati, zato mora biti za sinhronizacijo potrebna čakalna doba. Zaradi tega taktne hitrosti ni mogoče povečati tako visoko kot pri serijskem prenosu, zato je hitrost vzporednega prenosa počasnejša. Druga pomanjkljivost vzporednega prenosa je, da sosednje žice med seboj uvajajo težave, kot so navzkrižno govorjenje in motnje, ki degradirajo signale. Zaradi teh razlogov se na kratkih razdaljah uporablja vzporedni prenos.

IEEE 1284

Najbolj znan vzporedni prenos je tiskalniško vrata, ki je znan tudi pod imenom IEEE 1284. To je vrata, ki so znana tudi kot vzporedna vrata. To so uporabljali za tiskalnike, danes pa se ne uporablja veliko. V preteklosti so trde diske in bralnike optičnih diskov povezovali z osebnim računalnikom s pomočjo PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Kot vemo, ta pristanišča niso več v uporabi, saj so bila nadomeščena s serijskimi tehnologijami prenosa. SCSI (Small Computer System Interface) in GPIB (General Purpose Interface Bus) sta tudi pomembna vmesnika, ki se uporabljata v industriji, ki je uporabljala vzporedni prenos.

Vendar je zelo pomembno vedeti, da je najhitrejši avtobus v računalniku, to je sprednji stranski vodnik, ki povezuje CPU in RAM, vzporedni prenos.

Kakšna je razlika med serijskim in vzporednim prenosom?

• Pri serijskem prenosu se podatki prenašajo en za drugim. Prenos je zaporeden. V vzporednem prenosu se hkrati prenaša več bitov in zato je istočasno.

• Za serijski prenos potrebujete le eno žico, vzporedni prenos pa zahteva več žic.

• Velikost serijskih vodila je običajno manjša od vzporednih vodil, saj je število zatičev manjše.

• Serijski daljnovodi se ne srečujejo z motnjami in motnjami med pogovorom, saj bližnjih vodov ni, vendar se vzporedni prenos spopada s temi težavami zaradi bližnjih vodov.

• Serijski prenos je mogoče hitreje povečati s taktom na zelo visoke vrednosti. Vendar mora biti pri vzporednem prenosu za sinhronizacijo popolnega prejema vseh bitov takt počasnejši in je zato vzporedni prenos na splošno počasnejši od serijskega prenosa.

• Serijski daljnovodi lahko prenašajo podatke na zelo veliko razdaljo, medtem ko pri vzporednem prenosu ni tako.

• Danes je najpogosteje uporabljena tehnika prenosa serijski prenos.

Povzetek:

Vzporedni proti serijskemu prenosu

Danes se serijski prenos v računalniški industriji uporablja veliko bolj kot vzporedni prenos. Razlog je v tem, da lahko serijski prenos oddaja na dolge razdalje, z zelo hitrejšo hitrostjo ob zelo nizkih stroških. Pomembna razlika je, da serijski prenos vključuje pošiljanje samo enega bita naenkrat, medtem ko vzporedni prenos vključuje pošiljanje več bitov hkrati. Zato za serijski prenos potrebuje le eno žico, medtem ko vzporedni prenos zahteva več linij. USB, Ethernet, SATA, PCI Express so primeri za uporabo serijskega prenosa. Vzporedni prenos se danes ne uporablja široko, v preteklosti pa se je uporabljal v tiskalniških vratih in PATA.

Vljudnost slik: 

1. Serijski kabel prek Wikicommonsa (Public Domain)
2. IEEE 1284 prek Wikicommonsa (Public Domain)