تبادل داده ها به صورت سریال و موازی

در  ادامه آموزش های سایت ، دراين جلسه قصد داريم در مورد ارسال و دريافت اطلاعات صحبت كنيم. صدها نوع پروتكل ارتباطي براي ارسال و دريافت اطلاعات وجود دارد ولي همه آنها از دو روش انتقال داده استفاده مي كنند:

• ارتباط سريال و موازي
• تبادل اطلاعات به صورت موازي

در ارتباط موازي همزمان چندين بيت در يك زمان انتقال مي يابند يك مجموعه سيم مثلا هشت سيم و يا شانزده سيم و يا بيشتر در كنار هم وظيفه انتقال داده ها را برعهده دارند. شكل زير بوضوح تبادل اطلاعات بصورت سريال و موازي را نشان مي دهد.

شكل زير تبادل اطلاعات بصورت موازي را نشان مي دهد كه از 8سيم براي انتقال داده ها استقاده مي شود و يك سيم هم براي كلاك در نظر گرفته شده است. شايد اين سوال تو ذهنتون باشه كه كلاك براي چيه؟ فرض كنيد سوار يك قايق پارويي هستيد و 8 نفر درون اين قايق هستند و هركدام يك پارو دارند براي اينكه قايق بخوبي حركت كند نياز داريم اين 8نفر بصورت همزمان پارو بزنند تا قايق به سمت جلو حركت كند بنابراين يك نفر را صدا ميزنيم و يك تبل هم به او مي دهيم تا در جلوي قايق بنشيند و هر 1ثانيه يك بار تبل بزند و با هر بار صداي تبل همه با هم پارو بزنن تا قايق حركت كند. كار اين نفر تبل زن فقط هماهنگ كردن اين 8نفر است تا باهم پاروبزنند كه در مجموع 9 نفر درون يك قايق داريم. فرض كنيد در ادامه مسير نفرات خسته شدند و نياز است هر 5ثانيه يكبار تبل بزند كه بازهم نياز به هماهنگي است و تبل زن هر 5ثانيه يكبار تبل مي زند. اين تبل زن همان كلاك است كه كار هماهنگي براي ارسال همزمان 8بيت داده را براي ما فراهم مي كند.

در شكل زير اون سيم آخر، نفر آخر(تبل زن) قايق ماست:

در شكل زير با هر كلاك يك بايت اطلاعات(8بيت) انتقال داده مي شود.

تبادل اطلاعات به صورت سریال

در ارتباط سريال در هر لحظه فقط يك بيت داده انتقال مي يابد يعني با هر بار كلاك فقط يك بيت داده(0يا1) انتقال مي يابد. در اين نوع ارتباط با يك سيم داده ها منتقل مي شود. در صورتي كه از كلاك هم استفاده كنيم يك سيم براي انتقال داده ها و يك سيم هم براي كلاك در نظر گرفته مي شود.

مثالي واضح براي تبادل اطلاعات بصورت سريال و موازی

انتقال اطلاعات به صورت موازي همانند بزرگراهي است كه تعداد باندهاي آن زياد است مثلا يك بزرگراه با هشت باند را در نظر بگيريد كه همزمان هشت ماشين مي توانند از آن عبور كنند ولي انتقال سريال همانند يك جاده روستايي است كه يك لاين دارد و ماشين ها يكي يكي و پشت سرهم از آن عبور مي كنند. قطعا در يك بزرگراه با قابليت عبور 8ماشين مردم با زمان كمتر و سرعت بيشتري به مقصد مي رسند ولي در ارتباط سريال از هزينه هاي تاسيس هشت باند بزرگراه كاسته شده و براي اهداف خاصي در نظر گرفته شده است.

تبادل اطلاعات بصورت موازي مزاياي زيادي دارد مثلا اينكه با سرعت زياد و حجم بالا مي توان داده ها را منتقل كرد ولي به دليل اينكه به پين هاي ورودي و خروجي زيادي احتياج دارد عملا در خيلي از موارد نمي توان از آن استفاده كرد. فرض كنيد بخواهيم اطلاعات را از آردوينو UNO به آردوينو Mega منتقل كنيم براي اينكار چون تعداد پورت هاي ورودي و خروجي ميكرو محدود است بايد با ارتباط سريال اينكار را انجام داد.

ارتباط سنکرون و آسنکرون در تبادل اطلاعات به صورت سری

ارتباط سنكرون يا همزمان

طي سالهاي متمادي پروتكل هاي سريال متعددي نوشته شد تا نياز سيستم هاي مختلف را برطرف سازند كه USB و Ethernet از معروفترين آنها هستند. از ديگر واسطه هاي سريال ميتوان I²C، SPI و بقيه واسطه هايي كه در اين جلسه معرفي مي شوند را نام برد.

هركدام از اين واسطه هاي سريال در يكي از دو گروه سنكرون و آسنكرون جاي مي گيرند.

سنكرون: اگر در يك واسط سريال از كلاك استفاده شد سنكرون يا همزمان ناميده مي شود.

آسنكرون: اگر در يك واسط سريال از كلاك استفاده نشد آسنكرون يا غيرهمزمان ناميده مي شود.

I²C و SPI هر دو چون از سیگنال کلاک استفاده می کنند سنکرون هستند.

در ارتباط آسنکرون چون سیگنال کلاک حذف شده است طبعا یک سیم هم کاهش می یابد و تعداد ورودی خروجی ها (I/O) هم کاهش می یابد. برای جایگزین کردن کلاک هم ترفندهای خاصی بکار گرفته می شود که در نوع خود جالب توجه است.

در جلسه مربوط به ارتباط سریال به طور کامل تمامی نکات مربوط به ارتباط سریال و ترفندهای استفاده شده را مورد بحث قرار می دهیم.

دوستان عزیز بیشتر دوره های مربوط به این وب سایت رایگان می باشد. در صورت تمایل می توانید به اندازه وسع مالی خود(هر چند ناچیز) جهت پرداخت هزینه های نگهداری وب سایت از ما حمایت کنید:

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید: