Cos'è la comunicazione seriale?

La comunicazione seriale è un metodo di trasmissione dei dati che invia informazioni un bit alla volta da un dispositivo a dispositivo.Nel corso degli anni sono stati sviluppati molti diversi standard seriali sia per larghezza di banda di dispositivi a bassa velocità che ad alta velocità.I dati di solito possono essere scambiati su distanze molto maggiori utilizzando la comunicazione seriale piuttosto che parallela.La comunicazione seriale viene solitamente utilizzata per collegare stampanti, terminali e telecamere ai computer.Viene inoltre utilizzato per interfacciarsi con dischi rigidi esterni, unità Digital Video Disc (DVD) e dispositivi di memoria flash.

Poiché solo un bit di dati viene inviato alla volta nella comunicazione seriale, sono necessari meno fili rispetto a un'interfaccia parallela.Una connessione molto minima può includere solo un filo per i dati e un altro per un riferimento a terra.In pratica, molti collegamenti seriali includono anche diversi segnali di handshaking e una linea di dati in ciascuna direzione.Il bus seriale universale (USB), comunemente usato per collegare computer e periferiche, utilizza solo quattro o cinque segnali, due dei quali sono per la potenza.Le connessioni seriali standard (RS) 232 consigliate possono utilizzare fino a 20 segnali, a seconda dell'implementazione.

I segnali in generale consentono generalmente un collegamento di comunicazione seriale più velocemente e funzionava in modo più affidabile su lunghe distanze.La comunicazione parallela può introdurre inclinazione o interferenza tra bit di dati mentre viaggiano insieme a un lungo legame.Le connessioni seriali Rs 232 1.000 piedi (300 metri) o più possono essere gestite di solito a oltre 115.200 bit al secondo.Al contrario, i collegamenti USB 2.0 vengono spesso utilizzati per collegare i dispositivi di archiviazione ad alta larghezza di banda ai sistemi informatici.In genere possono scambiare dati fino a 480 megabit al secondo, ma i cavi sono limitati a 16 piedi (5 metri) tra gli hub.

Quando i dati vengono trasmessi attraverso un collegamento seriale, il ricevitore deve avere un modo per dire quando ogni byte terminaE il prossimo inizia.Nella comunicazione seriale asincrona, il mittente inserisce un bit di inizio prima che vengano inviati i bit di ciascun byte.Il bit di avvio sincronizza anche un orologio interno per aiutare a scomporre il resto del frame ricevuto in singoli bit.Questo è il metodo di sincronizzazione Rs 232 più comunemente usato.Nella comunicazione seriale sincrona, viene utilizzato un segnale di clock separato per indicare quando ogni bit e byte è completo.

Prima di iniziare uno scambio di dati Rs 232, i dispositivi su entrambi i lati devono essere impostati per utilizzare lo stesso numero di dati e bit di arresto, comecosì come lo stesso tipo di parità.Otto bit di dati, un bit di arresto e nessuna parità è una configurazione frequente, comunemente espressa come 8n1.Se viene utilizzato il segno o la parità spaziale, il bit di parità è di conseguenza impostato su uno o zero dal mittente.Se viene utilizzata parity pari o dispari, il bit di parità è impostato su un valore che renderà il numero totale di un bit uniforme o dispari.Il ricevitore controlla il valore del bit di parità ricevuta, se ce n'è uno e indica un errore se non corrisponde al valore atteso.

Oltre al controllo di parità, uno o più protocolli di comunicazione seriale software possono essere impiegati per proteggereContro errori di trasmissione dei dati.Ad esempio, il protocollo XMODEM o ZMODEM viene spesso utilizzato per i trasferimenti di file tra computer su un collegamento seriale Rs 232.Questi protocolli sono stati originariamente progettati per essere utilizzati con un modem basato sul telefono dial-up ad ogni estremità del collegamento ma opera anche senza di essi.Ogni protocollo include la convalida di un checksum CRC (CRC) di ridondanza ciclica calcolata per i dati inviati.Se sono presenti modem, eseguono anche controlli CRC simili in hardware durante la trasmissione.