Параллельная связь

Параллельная и последовательная связь

В передаче данных параллельная связь — это метод одновременной передачи нескольких двоичных цифр ( битов ) с использованием нескольких проводников. Это контрастирует с последовательной связью , которая передает только один бит за раз; это различие является одним из способов характеристики канала связи .

Основное различие между параллельным и последовательным каналом связи заключается в количестве электрических проводников , используемых на физическом уровне для передачи битов. Параллельная связь предполагает наличие более одного такого проводника. Например, 8-битный параллельный канал будет передавать восемь бит (или байт ) одновременно, тогда как последовательный канал будет передавать те же биты последовательно, по одному. Если бы оба канала работали с одинаковой тактовой частотой , параллельный канал был бы в восемь раз быстрее. Параллельный канал может иметь дополнительные проводники для других сигналов, таких как тактовый сигнал для регулирования потока данных, сигнал для управления направлением потока данных и сигналы установления связи .

Параллельная связь всегда широко использовалась в интегральных схемах , в периферийных шинах и в устройствах памяти, таких как ОЗУ . С другой стороны, компьютерные системные шины со временем развивались: в более ранних системных шинах обычно использовалась параллельная связь, тогда как в современных компьютерах преобладает последовательная связь.

Примеры параллельных систем связи

• Внутренние шины: шина памяти , системная шина и лицевая шина.
• IBM System/360 Функция прямого управления (1964 г.). Стандартная система/360 имела порт шириной восемь бит. Вариант управления процессом Model 44 имел ширину 32 бита.
• Устаревшие компьютерные периферийные шины: ISA , ATA , SCSI , PCI и некогда вездесущий IEEE-1284 / Centronics. «порт принтера»
• Шина лабораторных приборов IEEE-488
• (см. больше примеров на компьютерной шине )

Сравнение с последовательными ссылками

До разработки высокоскоростных последовательных технологий выбор параллельных каналов вместо последовательных был обусловлен следующими факторами:

• Скорость: на первый взгляд скорость параллельного канала передачи данных равна количеству битов, отправленных за один раз, умноженному на скорость передачи данных каждого отдельного пути; удвоение количества отправляемых одновременно бит удваивает скорость передачи данных. На практике смещение тактовой частоты снижает скорость каждого канала до самого медленного из всех каналов.
• Длина кабеля: перекрестные помехи создают помехи между параллельными линиями, и эффект ухудшается с увеличением длины линии связи. Это устанавливает верхний предел длины параллельного соединения для передачи данных, которое обычно короче последовательного соединения.
• Сложность: параллельные каналы передачи данных легко реализуются аппаратно, что делает их логичным выбором. Создать параллельный порт в компьютерной системе относительно просто: требуется всего лишь защелка для копирования данных на шину данных . Напротив, большую часть последовательной связи необходимо сначала преобразовать обратно в параллельную форму с помощью универсального асинхронного приемника/передатчика (UART), прежде чем их можно будет напрямую подключить к шине данных.

Снижение стоимости и повышение производительности интегральных схем привели к использованию последовательных каналов вместо параллельных; например, IEEE 1284 порты принтера по сравнению с USB , Parallel ATA по сравнению с Serial ATA , а также FireWire или Thunderbolt теперь являются наиболее распространенными разъемами для передачи данных с аудиовизуальных (AV) устройств, таких как цифровые камеры или сканеры профессионального уровня, которые раньше требовали купил SCSI HBA много лет назад.

Одним из огромных преимуществ наличия меньшего количества проводов/контактов в последовательном кабеле является значительное уменьшение размера, сложности разъемов и связанных с этим затрат. Разработчики таких устройств, как смартфоны, получают выгоду от разработки разъемов/портов, которые являются небольшими, долговечными и при этом обеспечивают адекватную производительность.

С другой стороны, наблюдается возрождение параллельных каналов передачи данных в радиочастотной связи. Вместо передачи по одному биту за раз (как в коде Морзе и BPSK ), хорошо известные методы, такие как PSM , PAM и связь с несколькими входами и несколькими выходами, отправляют несколько битов параллельно. (Каждая такая группа битов называется « символом »). Такие методы можно расширить для отправки всего байта за раз ( 256-QAM ).

См. также

• Передача данных
• Последовательный порт
• Параллелизм на уровне битов

Ссылки

• В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).