In der Serienkommunikation werden Daten in Form von binären Pulsen übertragen. Mit anderen Worten, können wir sagen, dass binär 1 eine logisch hohe Spannung oder 5 Volt bedeutet, und 0 eine logisch niedrige Spannung oder 0 Volt. Die Serien kommunikation kann verschiedene Formen annehmen, je nach Übertragungsmodus und Art der Datenübertragung. Dieser Übertragungsmodus wird als Simplex, Half-Duplex und Full-Duplex klassifiziert. Für jeden Übertragungsmodus gibt es einen Sender und einen Empfänger.
Simplex bezeichnet eine, Es gibt nur einen Client (Sender oder Empfänger ist gleichzeitig aktiv). Wenn der Sender sendet, kann der Empfänger nur empfangen. Die Fernsehkommunikation ist ein Simplex-Modus, wobei die Fernsehstation sendet und das Fernsehgerät empfängt.
Im Half-Duplex-Modus sind sowohl der Sender als auch der Empfänger aktiv, jedoch nicht gleichzeitig. Das heißt, wenn der Sender sendet, kann der Empfänger empfangen, aber nicht senden, und umgekehrt. Das Internet ist ein gutes Beispiel. Wenn ein Laptop eine Anfrage für eine Webseite sendet, verarbeitet der Webserver die Anfrage und die Informationen zurück sendet.
Der Full-Duplex-Modus ist weltweit für die Kommunikation weit verbreitet. Sowohl der Sender als auch der Empfänger können gleichzeitig senden und empfangen. Ein Beispiel ist Ihr Smartphone.
Die Datenübertragung kann auf zwei Arten erfolgen: Sie sind die Serien kommunikation und die Parallelkommunikation. Die Serienkommunikation ist eine Technik, mit der Daten bitweise über zwei Leitungen übertragen werden, nämlich über einen Sender (Transmitter) und einen Empfänger.
Die Serienkommunikation sendet nur jeweils ein Bit. Daher werden weniger E/A (Eingabe/Ausgabe)-Leitungen benötigt. Sie belegt weniger Raum und ist besser gegen Querkopplungen resistent. Der Hauptvorteil der Serienkommunikation ist, dass die Kosten für das gesamte eingebettete System günstiger werden und die Informationen über größere Entfernungen übertragen werden können. Die Serienübertragung wird für DCE (Data Communication Equipment)-Geräte wie Modems verwendet.
In der Parallelkommunikation wird jeweils ein Datenblock (8, 16 oder 32 Bit) übertragen. Daher benötigt jedes Datenbit eine separate physische E/A-Leitung. Der Vorteil der Parallelkommunikation ist ihre hohe Geschwindigkeit, aber der Nachteil ist, dass sie mehr E/A-Leitungen verwendet. Die Parallelübertragung wird für PCs (Personal Computers) zur Verbindung von CPUs (Central Processing Units), RAM (Random Access Memory), Modems, Audio, Video und Netzwerkhardware verwendet.
Hinweis: Wenn Ihre integrierte Schaltung oder Prozessor eine geringe Anzahl von E/A-Pins unterstützt, sollten Sie die Serienkommunikation wählen.
Fortschrittliche CPUs wie Mikrocontroller und Mikroprozessoren kommunizieren mit der Außenwelt und Chip-Peripheriegeräte mittels Serienkommunikation. Um es vertraut zu machen, geben wir ein einfaches Beispiel. Angenommen, Sie möchten eine Datei von Ihrem Laptop zu Ihrem Smartphone senden. Wie würden Sie sie senden? Möglicherweise mit dem Bluetooth- oder WiFi-Protokoll, richtig?
Daher sind folgende Schritte notwendig, um die Serienkommunikation einzurichten:
In dem ersten Schritt wird Ihr Laptop Geräte in der Nähe von 100 Meter suchen und die gefundene Geräte auflisten. Dieser Vorgang wird oft als Roaming bezeichnet.
Gerät für die Kommunikation auswählen
Um eine Verbindung zu Ihrem Telefon herzustellen, müssen Sie die Paarung abschließen. Die Standardkonfiguration bereits in der Software vorhanden ist. Daher ist es nicht notwendig, die Baudrate manuell zu konfigurieren. Außerdem gibt es vier unbekannte Regeln. Sie sind die Baudrate, die Wahl des Datenbits (Framing), Start- und Stoppbits und die Parität.
RS232 ist das erste serielle Protokoll für die Verbindung zu einem Telefonmodem. RS steht für Recommendation Standard und es wurde jetzt zu EIA (Electronic Industries Alliance) / TIA (Telecommunications Industry Association) umbenannt.
Es wird auch in Modems, Mäusen und CNC (Computing Digital Computing)-Maschinen verwendet. Sie können nur einen Sender zu einem Empfänger verbinden.
Es unterstützt die Full-Duplex-Kommunikation und Baudraten bis zu 1 Mbps zulässt.
Die Kabellänge ist auf 50 Fuß begrenzt.
Wie Sie wissen, sind die in den Speicher gespeicherten Daten in Bytes. Sie möglicherweise fragen sich, wie Byte-Daten in binäre Bits umgewandelt werden? Die Antwort ist der serielle Port.
Der serielle Port verfügt über einen internen Chip namens UART. UART ist eine Abkürzung für Universal Asynchronous Receiver Transmitter, der parallele Daten (Bytes) in eine bitweise serielle Form umwandelt.
Der RS232-serielle Port verfügt über neun Pins, die in männliche und weibliche Stecker unterteilt sind. Die RS 232C-serielle Kommunikationsschnittstelle ist ein Nachfolger von RS232.
Alle Eigenschaften von RS232 sind in dem RS232C-Modell gespeichert, aber es verfügt über 25 Pins. Von den 25 oder 9 Pins verwenden wir nur drei Pins, um sie mit dem Endgerät zu verbinden.
Mit RS232 können wir nur Daten bis zu 1 Mbps übertragen. Um dieses Problem zu lösen, die RS422-serielle Schnittstelle. RS422 ist eine Multipoint-serielle Schnittstelle. Wir können mit einer einzigen Bus 10 Sender zu 10 Empfänger gleichzeitig verbinden. Es verwendet zwei Doppeladerkabel (Differentialkonfiguration) zum Datenübertragung. Die Kabellänge beträgt 4000 Fuß und die Baudrate 10 Mbps.
Die Serienkommunikation ist ein wichtiger Bestandteil des Bereichs von Elektronikgeräte und eingebettete Systeme. Wenn zwei Geräte müssen auf derselben Bus Informationen austauschen, ist die Datenübertragungsrate kritisch. Daher ist es notwendig, für jede Anwendung ein gültiges serielles Protokoll zu wählen.
