Подробное руководство: Последовательная связь ПО СРАВНЕНИЮ С параллельной

Что такое последовательная связь?

Последовательный порт обычно относится к асинхронному последовательному интерфейсу (Serial port), в основном используемому для последовательной побитовой передачи данных. Последовательный порт является для нас незаменимой деталью в индустрии встраиваемых устройств. Когда мы только начали изучать микроконтроллеры, первым коммуникационным интерфейсом, который мы изучили, был USART (Universal Synchronous / Asynchronous Receiver / Transmitter) - Универсальный синхронный / асинхронный последовательный приемник / передатчик.

Кроме того, последовательная связь в основном делится на три способа связи:  RS232 , RS422 и  RS485 . Это было систематически объяснено ранее ( Связь RS485 и разница с RS232), и здесь не будет представлено подробно.

Как упоминалось выше, последовательный порт играет очень важную роль в нашем повседневном развитии, и мы часто сталкиваемся со многими проблемами и страдаем от различных мучений. Далее давайте поговорим об общих проблемах и решениях при обычной последовательной связи.

Что такое параллельная коммуникация?

Параллельная связь - это метод передачи данных, который позволяет передавать несколько битов (обычно 8 бит или байт) одновременно по нескольким линиям передачи данных. Этот метод передачи отличается от последовательной связи, при которой одновременно передается только один бит.

Основные особенности параллельной связи

Несколько каналов: Параллельная связь передает данные одновременно по нескольким параллельным линиям, каждая линия представляет собой бит в данных.

Скорость передачи: Теоретически параллельная связь быстрее последовательной из-за возможности передавать несколько битов одновременно. Но это преимущество в скорости часто ограничено длиной кабеля и проблемами синхронизации данных.

Длина кабеля: Параллельная связь, как правило, подходит для коротких расстояний, поскольку большие расстояния могут вызвать ослабление сигнала и перекрестные помехи.

Приложения: Традиционно параллельная связь использовалась с принтерами и определенными типами внутренних компьютерных шин (такими как IDE). Однако с развитием технологий многие приложения, которые первоначально использовали параллельную связь, перешли на использование более эффективной технологии последовательной связи.

Разъемы и кабели: Для параллельной связи обычно требуются разъемы большего размера и большее количество кабельных трасс, поскольку для каждого передаваемого бита требуется отдельный канал.

С развитием технологий, особенно благодаря USB и другим технологиям высокоскоростной последовательной связи, традиционные интерфейсы параллельной связи становятся все менее и менее распространенными в современных электронных устройствах, но они по-прежнему находят применение в некоторых специфических областях применения. Место боевых искусств.

Сравнение последовательной связи и параллельной связи

Последовательная связь и параллельная связь - это два основных метода передачи данных, и они во многом различаются:

Распространенные проблемы и решения в последовательной связи

Обычно, когда мы сталкиваемся с проблемами при отладке последовательной связи, нам нужно использовать такой инструмент, как USB to TTL, DuPont line (провод) и т.д. Прежде всего, мы должны убедиться, что наши инструменты работают нормально, и мы можем самостоятельно протестировать и устранить неполадки с последовательной связью с помощью следующих методов:

1. Замкните переходы TX и RX от  USB к TTL с помощью провода Dupont или перемычки, откройте инструменты отладки последовательного порта, такие как XCOM, SSCOM и т.д., и отрегулируйте скорость передачи в бодах, стоп-бит, контрольный бит и другие параметры в соответствии с требуемыми параметрами модуля связи, а затем отправьте некоторые данные по желанию. Обычно автор предпочитает использовать шестнадцатеричный формат для отправки и получения, чтобы гарантировать наличие некоторых данных в середине или в конце данных, которые невозможно визуально увидеть с помощью значений ASCII, таких как data. Есть от 0x00, 0x0a, и т. д. в конце. После того, как убедитесь, что нет проблем с инструментами и проводов, вы можете продолжить устранение проблемы общения  

2. Обнаружено, что TX и RX были подключены в обратном порядке между USB к TTL и беспроводным модулем, но после отправки команд модулю ответа нет.
Решение: При возникновении вышеуказанных проблем вам следует сначала самостоятельно проверить инструмент, а затем проверить, имеют ли две стороны одинаковую поверхность. GND предоставляет эталонный уровень 0. Если не будет найдено точек соприкосновения, то очень вероятно, что возникнут проблемы. Затем проверьте обе стороны, согласованы ли параметры последовательного порта, связь через последовательный порт - это протокол связи, который легко разработать и скорость которого регулируется, в большинстве случаев мы будем использовать UART - универсальный приемник / передатчик асинхронной передачи, асинхронная связь через последовательный порт также может называться асинхронной связью старт-стоп, передается напрямую в единицах символов, между символами нет фиксированных временных требований, и каждый бит в каждом символе передается в фиксированное время. Это означает, что если вы используете относительно высокую скорость передачи данных для связи с относительно низкой скоростью передачи данных, весьма вероятно, что устройство с низкой скоростью передачи данных не сможет считывать данные связи. Информация о переходе сигнала ожидания. Здесь я использую более экстремальный пример для иллюстрации:

Сопутствующие товары :

        модуль последовательного подключения -- E104-BT5032A

       модуль беспроводного последовательного порта- E280-2G4T12S

Когда биты данных параметров обоих последовательных портов равны 8 битам, стоповый бит равен 1 биту, а бит четности равен 0 битам, но скорость передачи данных устройства A равна 9600, а устройства B - 921600, произойдет следующая ситуация:

Когда B-устройство отправляет байт данных на A-устройство, время, необходимое для B-устройства от отправки до завершения, составляет 1/921600*(8+1+1)=10.8 us, и то же самое A-устройство отправляет / получает время байта, равное (8+1+1)/9600=1.04 мс. Позвольте мне спросить, если разница во времени в несколько раз больше, чем эта, когда высокая скорость передачи данных отправляется на устройство с низкой скоростью передачи данных, очень вероятно, что при низкой скорости передачи данных устройство никогда не подумает, что отправляемый поток данных является строкой данных, потому что он вообще не может быть проанализирован.

Следовательно, связь через последовательный порт должна обеспечивать согласованность скорости передачи данных в бодах, стоп-бита и других параметров обеих сторон. И наоборот, отправка данных с низкой скоростью передачи в бодах на высокую скорость передачи в бодах будет считаться неправильными данными, которые представляют собой так называемый искаженный код.

3. Установлено, что обе стороны использовали одни и те же параметры для связи, но по-прежнему существуют проблемы со связью, такие как получение искаженных символов.
Решение: Прежде всего, вам следует сначала снизить скорость передачи данных, чтобы убедиться в отсутствии проблем с модулем и подключением USB к TLL, а также убедиться, что модуль не используется в особых случаях, таких как прозрачная передача. Вы также можете использовать логические анализаторы и другие инструменты для проверки. Многие логические анализаторы теперь имеют собственный анализ данных, его можно использовать для обеспечения нормальной работы модуля. На самом деле, в большинстве случаев, когда вы сталкиваетесь с такого рода проблемами, более рекомендуется сначала проверить, поддерживает ли USB-порт TLL текущий рабочий режим.

Последовательная связь и параллельная связь - это два основных электронных метода передачи данных, которые широко используются в компьютерах и других электронных устройствах. 

В целом, хотя теоретически параллельная связь может обеспечить более высокую скорость передачи данных, в практических приложениях она ограничена из-за проблем с синхронизацией сигналов и ограничений длины кабеля. Напротив, последовательная связь развивалась очень быстро и эффективно благодаря технологическому прогрессу, став стандартом современных средств связи.