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序列通訊

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遠端通訊電腦科學中,序列通訊英語:Serial communication)是指在電腦匯流排或其他資料通道上,每次傳輸一個位元資料,並連續進行以上單次過程的通訊方式。與之對應的是並列通訊,它在序列埠上通過一次同時傳輸若干位元資料的方式進行通訊。序列通訊被用於長距離通訊以及大多數電腦網路,在這些應用場合里,電纜和同步化使並列通訊實際應用面臨困難。憑藉著其改善的訊號完整性和傳播速度,序列通訊匯流排正在變得越來越普遍,甚至在短程距離的應用中,其優越性已經開始超越並列匯流排不需要序列化元件(serializer),並解決了諸如時鐘偏移Clock skew)、互聯密度(interconnect density)等缺點。PCIPCI Express的更新就一個例子。

序列匯流排[編輯]

如果積體電路具有更多的引腳的話,那麼它的價格通常會更加昂貴。為了減少封裝中的引腳數,許多積體電路在速度不是特別重要的情況下,使用序列匯流排來傳輸資料。這樣的低價序列匯流排的例子有序列周邊埠Serial Peripheral Interface Bus,SPI[1]I²C[2]、UNI/O[3]1-Wire[4]等。

序列通訊與並列通訊的比較[編輯]

在電腦之間、電腦內部各部分之間,通訊可以以序列和並列的方式進行。一個並列連接通過多個通道(例如導線、印製電路布線和光纖)在同一時間內傳播多個資料流;而序列在同一時間內只連接傳輸一個資料流。

雖然序列連接單個時鐘周期能夠傳輸的資料比並列資料更少,前者傳輸能力看起來比後者要弱一些,實際的情況卻常常是,序列通訊可以比並列通訊更容易提高通訊時脈,從而提高資料的傳輸速率。有以下一些因素允許序列通訊具有更高的通訊時脈:

  • 無需考慮不同通道的時鐘脈波相位差(英語:clock skew);
  • 序列連接所需的物理媒介,例如電纜和光纖,少於並列通訊,從而減少占用空間的體積;
  • 串擾的問題可以得到大振幅緩解。

在許多情況里,序列通訊都憑藉其更低廉的部署成本成為更佳的選擇,尤其是在遠距離傳輸中。許多積體電路都具有序列通訊埠來減少引腳數量,從而節約成本。

序列通訊架構的例子[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 易志明,林凌,郝麗宏,李樹靖. SPI串行總線接口及其實現. 自動化與儀器儀表. 2002, (6). 
  2. ^ 王博,郭玉忠. 基於CPLD的LBE總線與I2C總線接口的實現. 航空計算技術. 2009, 39 (5). 
  3. ^ UNI/O Bus Specification (PDF). [2011-11-10] (英語). 
  4. ^ 鄭宏軍,黎昕,孟祥國. 1-Wire單總線器件技術規範及應用研究. 電子技術學報(工科版). 2004, 31 (9). 

外部連結[編輯]