串行通信與並行通信的區別

本貼轉自:http://forum.eepw.com.cn/thread/152577/1

 

並行通信傳輸中有多個數據位,同時在兩個設備之間傳輸。發送設備將這些數據位通過 對應的數據線傳送給接收設備,還可附加一位數據校驗位。接收設備可同時接收到這些數據,不需要做任何變換就可直接使用。並行方式主要用於近距離通信。計算 機內的總線結構就是並行通信的例子。這種方法的優點是傳輸速度快,處理簡單。



串行數據傳輸時,數據是一位一位地在通信線上傳輸的,先由具有幾位總線的計算機內的發送設備,將幾位並行數據經並--串轉換硬件轉換成串行方式,再逐位經 傳輸線到達接收站的設備中,並在接收端將數據從串行方式重新轉換成並行方式,以供接收方使用。串行數據傳輸的速度要比並行傳輸慢得多,但對於覆蓋面極其廣 闊的公用電話系統來說具有更大的現實意義。


串行數據通信的方向性結構有三種,即單工、半雙工和全雙工。




串行傳輸和並行傳輸的區別

從技術發展的情況來看,串行傳輸方式大有徹底取代並行傳輸方式的勢頭,USB取代IEEE 1284,SATA取代PATA,PCI Express取代PCI……從原理來看,並行傳輸方式其實優於串行傳輸方式。通俗地講,並行傳輸的通路猶如一條多車道的寬闊大道,而串行傳輸則是僅能允 許一輛汽車通過的鄉間公路。以古老而又典型的標準並行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗稱COM口)爲例,並行接口有8根數據線,數據傳輸率高;而串行接口只有1根數據線,數據傳輸速度低。在串行口傳送1位的時間內, 並行口可以傳送一個字節。當並行口完成單詞“advanced”的傳送任務時,串行口中僅傳送了這個單詞的首字母“a”。


根據組成字符的各個二進制位是否同時傳輸,字符編碼在信源/信宿之間的傳輸分爲並行傳輸和串行傳輸兩種方式。

1、並行傳輸:
字符編碼的各位(比特)同時傳輸。
特點:

(1)傳輸速度快:一位(比特)時間內可傳輸一個字符;

(2)通信成本高:每位傳輸要求一個單獨的信道支持;因此如果一個字符包含8個二進制位,則並行傳輸要求8個獨立的信道的支持;

(3)不支持長距離傳輸:由於信道之間的電容感應,遠距離傳輸時,可靠性較低。

2、串行傳輸:

將組成字符的各位串行地發往線路。



特點:

(1)傳輸速度較低,一次一位;

(2)通信成本也較低,只需一個信道。

(3)支持長距離傳輸,目前計算機網絡中所用的傳輸方式均爲串行傳輸。

方式: 串行傳輸有兩種傳輸方式:

1、同步傳輸

2、異步傳輸



pata(ide), SATA接口的區別以及SATA的優勢

IDE接口很寬,大概5CM寬,線纜也很寬,一根線纜有3個接口,一個接主板,兩個接硬盤(可以接兩個硬盤);SATA接口比較窄,1CM多一點,一根線 纜只有2個接口,一個接主板,一個接硬盤(只能接一個硬盤)。另外,同品牌、同一代、同容量、同緩存容量的硬盤,SATA接口的比IDE接口的稍微貴一點 點,幾十元左右。



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IDE接口:
IDE的英文全稱爲“Integrated Drive Electronics”,即“電子集成驅動器”,它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅動器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少 了硬盤接口的電纜數目與長度,數據傳輸的可靠性得到了增強,硬盤製造起來變得更容易,因爲硬盤生產廠商不需要再擔心自己的硬盤是否與其它廠商生產的控制器 兼容,對用戶而言,硬盤安裝起來也更爲方便。IDE這一接口技術從誕生至今就一直在不斷髮展,性能也不斷的提高,其擁有的價格低廉、兼容性強的特點,爲其 造就了其它類型硬盤無法替代的地位。
IDE代表着硬盤的一種類型,但在實際的應用中,人們也習慣用IDE來稱呼最早出現IDE類型硬盤ATA-1,這種類型的接口隨着接口技術的發展已經被淘汰了,而其後發展分支出更多類型的硬盤接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬於IDE硬盤。此外,由於IDE口屬於並行接口,因此爲了和SATA口硬盤相區別,IDE口硬盤也叫PATA口硬盤。
PATA的全稱是Parallel ATA,就是並行ATA硬盤接口規範,也就是我們現在最常見的硬盤
接口規範了。PATA硬盤接口規模已經具有相當的輝煌的歷史了,而且從ATA33/66一直髮展
到ATA100/133,一直到目前最高的ATA150。

SATA接口:
使用SATA(Serial ATA)口的硬盤又叫串口硬盤,是未來PC機硬盤的趨勢。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規範,2002年,雖然串行ATA的相關設備還未正式上市,但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規範。Serial ATA採用串行連接方式,串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號,具備了更強的糾錯能力,與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查,如果發現錯誤會自動矯正,這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
串口硬盤是一種完全不同於並行ATA的新型硬盤接口類型,由於採用串行方式傳輸數據而知名。相對於並行ATA來說,就具有非常多的優勢。首先,Serial ATA以連續串行的方式傳送數據,一次只會傳送1位數據。這樣能減少SATA接口的針腳數目,使連接電纜數目變少,效率也會更高。實際上,Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作,分別用於連接電纜、連接地線、發送數據和接收數據,同時這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統複雜性。其次,Serial ATA的起點更高、發展潛力更大,Serial ATA 1.0定義的數據傳輸率可達150MB/s,這比目前最新的並行ATA(即ATA/133)所能達到133MB/s的最高數據傳輸率還高,而在Serial ATA 2.0的數據傳輸率將達到300MB/s,最終SATA將實現600MB/s的最高數據傳輸率。-------------------------------SATA與IDE接口硬盤哪個更快?SATA 接口比同轉速的IDE接口的傳輸速度要快,價格比較同容量同轉速同品牌的硬盤便宜80-150塊錢左右,而且內置高速緩存通常都在8M以上,而普通IDE緩存都在2M左右,相差甚遠;
更大的區別在於:
一、(SATA不依賴於系統總線的帶寬,而是內置時鐘。第一代SATA內置1500MHz時鐘,可以達到150M字節/秒的接口帶寬。由於不再依賴系統總線頻率,每一代SATA升級帶寬的增加都是成倍的:第二代300M字節/秒(即SATA-II),並且支持熱插拔;

二、SATA不再使用過時的並行總線接口,轉用串行總線,整個風格完全改變。
SATA與原來的IDE相比有很多優越性,最明顯的就是數據線從80 pin變成了7 pin,而且IDE線的長度不能超過0.4米,而SATA線可以長達1米,安裝更方便,利於機箱散熱。除此之外,它還有很多優點:
(1)、一對一連接,沒有主從盤的煩惱;而IDE一個接口只能接兩個IDE設備,而且還要分主從設備,如果一個接口接上兩個IDE設備後就會共同分享這一帶寬,從而速度大幅度下降;
(2)、每個設備都直接與主板相連,獨享150M字節/秒帶寬,設備間的速度不會互相影響。
(3)、SATA提高了錯誤檢查的能力,除了對CRC對數據檢錯之外,還會對命令和狀態包進行檢錯,因此和並行ATA相比提高了接入的整體精確度,使串行ATA在企業RAID和外部存儲應用中具有更大的吸引力。
(4)、SATA的信號電壓最高只有0.5伏,低電壓一方面能更好地適應新平臺強調3.3伏的電源趨勢,另一方面有利於速度的提高。
(5)、SATA II可以通過Port Multiplier,讓每一個SATA接口可以連接4-8個硬盤,即主板有4個SATA接口,可以連接最多32個硬盤。
(6)、還有一個非常有趣的技術,叫Dual host active fail over。它可以通過Port Selector接口選擇器,讓兩臺主機同時接一個硬盤。這樣,當一臺主機出現故障的時候,另一臺備用機可以接管尚爲完好的硬盤陣列和數據;
(7)、SATA-II在SATA的基礎上加入NCQ原生指令排序、存儲設備管理(Enclosure Management)、底板互連、數據分散/集中這四項新特性。提高讀盤效率,減少磁頭的內外圈來回擺動次數;
(8)、SATA-I代需要在安裝操作系統前用SATA接口驅動程序軟盤引導計算機,然後安裝,且CMOS設置較爲複雜,而SATA-II的出現,在許多主板生產廠商的支持下,已經不需要驅動軟盤的引導可直接由主板識別,且CMOS設置也更爲簡單,自動化程序提高。

 

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