Sērijveida vs paralēlā transmisija
Galvenā atšķirība starp seriālo un paralēlo pārraidi ir datu pārsūtīšanas veidā. Seriālajā pārraidē tā ir secīga, turpretim paralēlā pārraidē tā ir vienlaicīga. Datoru pasaulē dati tiek pārsūtīti digitāli, izmantojot bitus. Seriālajā pārraidē dati tiek nosūtīti secīgi, kur viens bits pēc otra tiek nosūtīts pa vienu vadu. Paralēlā pārraidē dati tiek nosūtīti paralēli, ja vienlaikus tiek pārsūtīti vairāki biti, izmantojot vairākus vadus. Dažādu iemeslu dēļ, par kuriem mēs runājam tālāk, seriālajai pārraidei ir vairāk priekšrocību nekā paralēlajai pārraidei, un tāpēc mūsdienās seriālā pārraide tiek izmantota visbiežāk izmantotajās saskarnēs, piemēram, USB, SATA un PCI Express.
Kas ir seriālā pārraide?
Sērijveida pārraide attiecas uz viena bita pārraidi vienlaikus, ja pārraide notiek secīgi. Pieņemsim, ka mums ir datu baits “10101010”, kas jānosūta pa sērijas pārraides kanālu. Tas sūta pamazām viens pēc otra. Vispirms tiek nosūtīts “1”, pēc tam tiek nosūtīts “0”, atkal “1” un tā tālāk. Tātad būtībā pārraidei ir nepieciešama tikai viena datu līnija/vads, un tā ir priekšrocība, ja ņem vērā izmaksas. Mūsdienās daudzas pārraides tehnoloģijas izmanto seriālo pārraidi, jo tai ir vairākas priekšrocības. Viena svarīga priekšrocība ir fakts, ka, tā kā nav paralēlu bitu, nav nepieciešama sinhronizācija. Tādā gadījumā pulksteņa ātrumu var palielināt līdz ļoti augstam līmenim, lai sasniegtu lielisku datu pārraides ātrumu. Tāpat šī paša iemesla dēļ bez problēmām ir iespējams izmantot seriālo pārraidi lielos attālumos. Turklāt, tā kā tuvumā nav paralēlu līniju, signālu neietekmē tādas parādības kā pārrunas un traucējumi no blakus esošajām līnijām, kā tas notiek paralēlā pārraidē.
Seriālās pārraides kabelis
Jēdziens seriālā pārraide ir ļoti saistīts ar RS-232, kas ir seriālās komunikācijas standarts, kas IBM personālajos datoros ieviests jau sen. Tas izmanto seriālo pārraidi, un to sauc arī par seriālo portu. USB (Universal Serial Bus), kas mūsdienās ir visplašāk izmantotais interfeiss datoru nozarē, arī ir seriāls. Ethernet, ko izmantojam tīklu savienošanai, arī seko seriālajai komunikācijai. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), ko izmanto cieto disku un optisko disku lasītāju labošanai, arī ir sērijveida, kā norāda pats nosaukums. Citas labi zināmas seriālās pārraides tehnoloģijas ietver Fire Wire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Mūzikas instrumentu digitālais interfeiss). Turklāt PS/2, kas tika izmantots peles un tastatūras savienošanai, bija arī sērijveida. Vissvarīgākais ir tas, ka PCI Express, ko izmanto mūsdienu grafisko karšu savienošanai ar datoru, seko arī seriālajai pārraidei.
Kas ir paralēlā pārraide?
Paralēlā pārraide attiecas uz paralēlu datu bitu pārraidi vienlaicīgi. Pieņemsim, ka mums ir paralēla pārraides sistēma, kas sūta 8 bitus vienlaikus. Tam jāsastāv no 8 atsevišķām līnijām/vadiem. Iedomājieties, ka mēs vēlamies pārsūtīt datu baitu “10101010”, izmantojot paralēlo pārraidi. Šeit pirmajā rindā tiek nosūtīts “1”, otrajā rindā tiek nosūtīts “0” un tā tālāk. Katra rinda vienlaikus nosūta tai atbilstošo bitu. Trūkums ir tāds, ka jābūt vairākiem vadiem, un tāpēc izmaksas ir augstas. Turklāt, tā kā tapām vajadzētu būt vairāk, porti un sloti kļūst lielāki, tāpēc tie nav piemēroti mazām iegultajām ierīcēm. Runājot par paralēlo pārraidi, pirmais, kas nāk prātā, ir tas, ka paralēlajai pārraidei jābūt ātrākai, jo vienlaikus tiek pārraidīti vairāki biti. Teorētiski tam tā ir jābūt, bet praktisku iemeslu dēļ paralēlā pārraide ir pat lēnāka nekā seriālā pārraide. Iemesls ir tāds, ka visi paralēlie datu biti ir jāsaņem uztvērēja galā, pirms tiek nosūtīta nākamā datu kopa. Tomēr signāls uz dažādiem vadiem var aizņemt dažādus laikus, un tāpēc visi biti netiek saņemti vienlaikus, un tāpēc sinhronizācijai ir jābūt gaidīšanas periodam. Šī iemesla dēļ pulksteņa ātrumu nevar palielināt tik augstu kā seriālā pārraidē, un līdz ar to paralēlās pārraides ātrums ir mazāks. Vēl viens paralēlās pārraides trūkums ir tas, ka blakus esošie vadi rada problēmas, piemēram, šķērsrunu un traucējumus viens otram, kas pasliktina signālus. Šo iemeslu dēļ paralēlā pārraide tiek izmantota nelielos attālumos.
IEEE 1284
Visslavenākā paralēlā pārraide ir printera ports, kas pazīstams arī kā IEEE 1284. Tas ir ports, ko sauc arī par paralēlo portu. Tas tika izmantots printeriem, taču mūsdienās tas netiek plaši izmantots. Agrāk cietie diski un optisko disku lasītāji tika savienoti ar datoru, izmantojot PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Kā zināms, šīs pieslēgvietas vairs netiek izmantotas, jo tās ir aizstātas ar seriālās pārraides tehnoloģijām. SCSI (Small Computer System Interface) un GPIB (General Purpose Interface Bus) ir arī ievērojamas saskarnes, ko izmanto nozarē, kurā tika izmantota paralēlā pārraide.
Tomēr ir ļoti svarīgi zināt, ka datora ātrākā kopne, kas ir priekšējā sānu kopne, kas savieno centrālo procesoru un operatīvo atmiņu, ir paralēlā pārraide.
Kāda ir atšķirība starp seriālo un paralēlo pārraidi?
• Seriālajā pārraidē dati tiek pārsūtīti viens bits pēc otra. Pārraide ir secīga. Paralēlā pārraidē vienlaikus tiek pārraidīti vairāki biti, tāpēc tas notiek vienlaicīgi.
• Seriālajai pārraidei nepieciešams tikai viens vads, bet paralēlai pārraidei ir nepieciešami vairāki vadi.
• Seriālo kopņu izmērs parasti ir mazāks nekā paralēlo kopņu, jo kontaktu skaits ir mazāks.
• Seriālās pārraides līnijām nav traucējumu un sarunu problēmu, jo tuvumā nav līniju, taču paralēlā pārraide saskaras ar šādām problēmām blakus esošo līniju dēļ.
• Sērijveida pārraidi var padarīt ātrāku, palielinot takts frekvenci līdz ļoti augstām vērtībām. Tomēr paralēlajā pārraidē, lai sinhronizētu visu bitu pilnīgu saņemšanu, takts frekvence ir jāsaglabā lēnāk, tāpēc paralēlā pārraide parasti ir lēnāka nekā seriālā pārraide.
• Seriālās pārraides līnijas var pārraidīt datus ļoti lielos attālumos, savukārt paralēlā pārraidē tas tā nav.
• Mūsdienās visplašāk izmantotā pārraides tehnika ir seriālā pārraide.
Kopsavilkums:
Paralēlā vs seriālā pārraide
Šodien seriālā pārraide tiek izmantota daudz vairāk nekā paralēlā pārraide datoru nozarē. Iemesls ir tas, ka seriālā pārraide var pārraidīt lielos attālumos ar ļoti lielāku ātrumu un ļoti zemām izmaksām. Svarīga atšķirība ir tā, ka seriālā pārraide ietver tikai viena bita nosūtīšanu vienlaikus, savukārt paralēlā pārraide ietver vairāku bitu nosūtīšanu vienlaikus. Tādējādi seriālajai pārraidei ir nepieciešams tikai viens vads, savukārt paralēlai pārraidei ir nepieciešamas vairākas līnijas. USB, Ethernet, SATA, PCI Express ir seriālās pārraides izmantošanas piemēri. Paralēlā pārraide mūsdienās netiek plaši izmantota, taču agrāk tika izmantota printera portā un PATA.
