Последовательный порт и Параллельный порт: разница и сравнение
Последовательные
порты и параллельные порты - это интерфейсы или типы портов,
используемые для передачи данных в компьютерных системах, и они
различаются способом передачи данных.
Содержание
Что такое последовательный порт
Последовательный
порт - это физический или логический интерфейс в компьютере или
устройстве, используемом для последовательной связи. Последовательный
порт - это тип компьютерного порта, через который биты данных передаются
в виде электрических сигналов в виде единого потока двоичных значений 0
и 1. Последовательный порт обеспечивает только один канал передачи,
который может быть одним проводом, парой проводов или одним каналом в
случае беспроводной связи.
Последовательные
порты являются старейшим коммуникационным интерфейсом и в основном
используются для подключения принтеров и модемов к компьютерным
системам. Но в современных компьютерах последовательные порты
используются для подключения современных устройств, таких как плоские
мониторы, камеры видеонаблюдения, устройства GPS и т.д. Последовательный
порт иногда называют COM-портом (или коммуникационным портом).
Наиболее
распространенные последовательные порты основаны на стандарте RS-232,
который определяет электрические характеристики и формат сигнала для
последовательной связи. Последовательный порт использует протокол
последовательной связи, который включает в себя линию передачи (TXD, для
передачи данных), линию приема (RXD, для приема данных) и, возможно,
другие линии управления.
Подключение к последовательному порту DB-9
DB-9 (D-субминиатюрный 9-контактный разъем) - это обычный разъем, который обычно используется в последовательных портах, особенно в стандарте RS-232. Разъем DB-9 имеет 9 контактов и обеспечивает физический интерфейс для последовательной связи между подключенными устройствами.
В последовательной связи RS-232 контакты разъема DB-9 обычно используются для следующих целей:
TXD (Передача данных): линия передачи данных, используемая для передачи данных из направления отправки в направление приема.
RXD (Прием данных): линия приема данных, используемая для приема данных с направления приема.
ND (Ground): провод заземления, обеспечивающий обратный ток.
RTS
(Запрос на отправку): запрос на отправку, используемый отправителем для
уведомления получателя о том, что он готов к отправке данных.
CTS
(Очистить для отправки): Очистить для отправки, используется получателем
для уведомления отправителя о том, что он готов к приему данных.
DSR (набор данных готов): набор данных готов, что указывает на то, что устройство готово к приему или отправке данных.
DTR (Data Terminal Ready): терминал передачи данных готов, что указывает на готовность устройства к передаче данных.
DCD
(обнаружение носителя данных): обнаружение носителя данных, указывающее
на то, что носитель связи с удаленным устройством был обнаружен.
RI (индикатор звонка): индикатор сигнала вызова, используемый для указания наличия входящего вызова на телефонной линии.
Общие последовательные порты
1. Последовательный порт RS-232
Интерфейс RS-232 может использоваться только для подключения ПК к одному устройству. Обычно он используется для подключения мыши, модема или клавиатуры к компьютеру. Некоторые из ограничений этого порта включают скорость передачи данных и ограничение расстояния передачи в 50 футов или 15 метров. RS-232 может передавать данные только со скоростью от 20 Кбит / с до 115,2 Кбит /с. Кроме того, из-за односторонней передачи данных этот порт подвержен помехам при передаче и ошибкам данных.
2. Последовательный порт RS-422
Последовательный
порт RS-422 очень похож на RS-232, но имеет некоторые преимущества. В
отличие от RS-232, максимальное расстояние между кабелями которого
составляет 15 метров, RS-422 поддерживает максимальное расстояние между
кабелями 1200 метров или 4000 футов. Кроме того, он может подключать
одно главное устройство к нескольким подчиненным устройствам, позволяя
порту передавать данные до 10 различным устройствам. Это отличается от
RS-232, который может передавать данные только на одно устройство. Кроме
того, он лучше защищен от помех при передаче, чем RS-232, поскольку в
нем используются отдельные пары проводов для отправки / приема данных и
работы. В режиме дифференциальной передачи данных
3. Последовательный порт RS-485
RS-485 основан на технологии портов RS-422. Как и RS-422, он поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит /с и расстояния до 1200 метров или 4000 футов. Однако последовательный порт RS-485 поддерживает подключение до 32 устройств (на 22 устройства больше, чем у устройств RS-422); однако одновременно передавать данные может только одно устройство. Хотя последовательные порты активны в промышленных средах, последовательные COM-порты теперь занимают то же место, что и порты USB в большинстве компьютеров промышленного класса, для подключения дополнительных устройств.
Что такое параллельный порт?
Параллельный порт в основном используется для подключения периферийных устройств компьютера, которым требуется высокая пропускная способность. Параллельный порт передает восемь битов одновременно по восьми отдельным линиям и используется для подключения периферийных устройств к компьютерной системе. Как следует из названия, параллельные порты могут передавать несколько битов данных одновременно. Таким образом, в случае параллельного порта скорость передачи данных относительно высока по сравнению с последовательным портом, поскольку параллельный порт не передает данные без какой-либо задержки. Параллельный порт используется для подключения принтеров, жестких дисков, дисководов компакт-дисков и т.д. Все линии должны работать с одинаковой скоростью, чтобы избежать ошибок и перекрестных помех. Чтобы избежать подобных проблем, длина проводов должна быть короткой. В параллельном порту используется разъем D-25, 25-контактный разъем D-образной формы, который подключается к линии передачи.
Подключение параллельного порта к DB-25
DB-25 (D-субминиатюрный 25-контактный разъем) - это разъем, обычно используемый для параллельных портов, особенно в компьютерных системах прошлого. Разъем DB-25 имеет 25 контактов и обеспечивает несколько линий, подходящих для параллельной связи, при которой одновременно может передаваться несколько битов данных.
В
прошлом распространенным стандартом параллельных портов был IEEE 1284,
который определял электрические характеристики и протокол для портов
принтера. Для реализации этого параллельного соединения обычно
используются разъемы DB-25. Общие выводы для этого разъема могут
включать:
D0-D7: линии передачи данных, используемые для передачи 8-битных данных.
Стробоскоп (или запрос хоста): сигнал, используемый для указания того, что данные готовы к передаче.
Подтверждение (или готовность принтера): сигнал, указывающий на то, что принтер готов к приему данных.
Занято: сигнал, указывающий на то, что устройство занято.
Выход бумаги: сигнал, указывающий на то, что в принтере закончилась бумага.
Ошибка: сигнал, указывающий на ошибку принтера.
Общие параллельные порты
1. Интерфейс Centronics
Один из самых ранних стандартов параллельного интерфейса, широко используемый для подключения принтеров. Обычно используется разъем DB-25.
Особенности:
Обеспечивает 8-разрядные линии передачи данных, а также некоторые линии
управления, такие как "Стробоскоп" (используется для указания того, что
данные готовы к передаче) и "Занято" (используется для указания того,
занят ли принтер).
2. Интерфейс IEEE 1284
Серия стандартов, которая включает предыдущий стандарт Centronics, расширяет и улучшает его. Используйте DB-25 или Centronics connector.
Особенности: Обеспечивает высокоскоростную передачу данных и другие функции, поддерживая двустороннюю связь. Распространенные стандарты IEEE 1284 включают EPP (расширенный параллельный порт) и ECP (порт с расширенными возможностями).
Разница между последовательным портом и Параллельным портом
Последовательные
порты и параллельные порты - это два разных интерфейса передачи данных.
Они имеют очевидные различия в методах передачи данных, компоновке
линий и приложениях.
Особенность | Последовательный Порт | Параллельный порт |
Передача данных | Передает данные последовательно по одному биту за раз по одному каналу. | Передает несколько битов одновременно, обычно 8 битов (один байт) за раз, по нескольким каналам. |
Скорость | Медленнее в старых версиях (например, RS-232), но современные последовательные порты, такие как USB и Thunderbolt, намного быстрее. | Быстрее в традиционных настройках за счет одновременной передачи, но был превзойден современными серийными стандартами. |
Длина кабеля | Возможна более длинная длина кабеля без значительного ухудшения качества сигнала. | Более короткая длина кабеля предпочтительнее для уменьшения ухудшения качества сигнала и перекрестных помех. |
Соединители | Обычно меньшего размера и проще, например, 9-контактный или 25-контактный D-sub для RS-232. | Обычно больше из-за большего количества контактов, например, 25-контактного разъема D-sub. |
Пример использования | Чаще встречается в современных устройствах. Широко используется USB, разновидность последовательного порта. | Исторически использовался для принтеров и старых внешних устройств, но в новых устройствах в значительной степени устарел. |
Частота ошибок в данных | Более низкая частота ошибок благодаря одноканальной передаче. | Более высокая потенциальная частота ошибок из-за одновременной передачи по нескольким каналам. |
Сложность | Более простой, с меньшим количеством проводов и контактов, что делает его менее громоздким. | Более сложный, с несколькими проводами и выводами, необходимыми для параллельной передачи данных. |
Эволюция | Эволюционировали в более быстрые и универсальные стандарты, такие как USB, SATA, Thunderbolt. | В значительной степени выведен из употребления и заменен более быстрыми и эффективными последовательными интерфейсами. |
Вообще
говоря, последовательные порты подходят для ситуаций, когда требуются
большие расстояния передачи или когда количество линий ограничено, в то
время как параллельные порты подходят для ситуаций, когда требуется
более быстрая передача, но количество линий менее ограничено. В
современных компьютерных системах последовательные интерфейсы
распространены чаще, чем раньше, поскольку последовательные порты лучше
подходят для высокоскоростной передачи данных и предъявляют меньше
требований к подключению.
Например,
USB (универсальная последовательная шина) - это последовательный
интерфейс, который заменил параллельный интерфейс, используемый во
многих ранних компьютерных системах. USB - более современный, гибкий и
эффективный стандарт связи. По сравнению с традиционными
последовательными и параллельными портами он обладает превосходными
характеристиками во многих аспектах. В современных компьютерных системах
интерфейсы USB стали основным стандартом для подключения различных
внешних устройств.
Основные преимущества USB
Скорость
передачи данных: USB обычно обеспечивает более высокую скорость
передачи данных, чем традиционные последовательные и параллельные порты.
Стандарты USB 2.0 и USB 3.0/3.1/3.2 поддерживают более быструю передачу
данных.
Возможность
подключения: USB имеет функцию горячей замены, позволяющую подключать
или отключать устройства во время работы компьютера без перезагрузки
компьютера. Это относительно сложно с последовательными и параллельными
портами.
Источник
питания: Интерфейс USB может не только передавать данные, но и
обеспечивать питание подключенного устройства. Эта функция очень полезна
для многих устройств, таких как внешние жесткие диски, клавиатуры, мыши
и т.д.
Интеллектуальный протокол: USB поддерживает интеллектуальные протоколы, позволяющие устройствам взаимодействовать с компьютером более сложным способом, чем просто передача данных.