Câu hỏi Tại sao một số giao diện nối tiếp có nhiều chân?


Các trình kết nối phần cứng khác nhau được gọi là "nối tiếp", ví dụ: USB và PCI-express, có nhiều hơn 2 chân / dây. Trong thực tế ngay cả những "cổng nối tiếp" cũ tốt có chúng.

Nhưng vì chúng nối tiếp, không song song, người ta sẽ nghĩ rằng chúng không cần quá nhiều. Các dây bổ sung được sử dụng cho, nếu không phải là các kênh truyền thông song song?


4
2018-01-02 15:08


gốc


Bạn đang hỏi những cái ghim là gì? Trong một số trường hợp bất cứ điều gì, tùy thuộc vào kỹ sư, một số lần nối đất, một số là phát hiện chuyển đổi (trong trường hợp như kết nối SIM) - Dave
@ DaveRook Vâng, vâng, mặc dù tôi đang ở trong tình trạng hỗn loạn chung ở đây và loại câu hỏi là, "khai sáng cho tôi": P Tôi có thể hiểu một số chân bổ sung cho nhiệm vụ 'hỗ trợ', nhưng ví dụ: PCI-express có hàng chục người trong số họ. - Bart van Heukelom
Bởi vì dữ liệu được gửi được gửi cái khác không song song với nhau. Đây là một chủ đề được nghiên cứu dễ dàng. - Ramhound
Tôi nghĩ rằng sự hiểu biết của bạn về nối tiếp và song song có thể không hoàn toàn chính xác! Chỉ vì có hơn 1 kết nối tồn tại không có nghĩa là cùng một công việc được thực hiện trên tất cả các kết nối. Chỉ khi một công việc được chia thì nó có phân loại như song song hay không. Ngoài ra, nó chỉ là nhiều tác vụ được tuần tự hóa cùng một lúc. - Dave
@Ramhound Tôi hiểu đó là ý nghĩa của "nối tiếp", nhưng sau đó các chân khác là gì? Những bình luận cuối cùng của Dave Rook làm cho nó rõ ràng. - Bart van Heukelom


Các câu trả lời:


Sê-ri gốc có 3, 5 hoặc thậm chí 7 chân, nhưng chỉ một để mang dữ liệu.

Ba chân nối tiếp làm việc như thế này:

enter image description here

Pin bổ sung cho một nền tảng chung là cần thiết để các máy tính khác biết những gì để so sánh các tín hiệu dữ liệu với. Các đường truyền và nhận được truyền qua, do đó dữ liệu được truyền qua máy tính 1 được nhận trên pin nhận trong máy tính 2.

Nếu bạn muốn bạn có thể gọi nó hai dòng nối tiếp.

Các phiên bản 5 và 7 của cáp nối tiếp thêm tín hiệu phụ, cho phép báo hiệu khi chúng sẵn sàng nhận dữ liệu hoặc khi chúng bận (nếu bận, mọi dữ liệu được gửi có thể bị mất vì người nhận không có thời gian).


USB (phiên bản 1 và 2) có nhiều cáp, nhưng chỉ có một cặp để mang tín hiệu dữ liệu. Do đó nó là một kết nối nối tiếp.

Nhìn vào hình ảnh này (lịch sự của Wikipedia). Bạn sẽ nhận thấy hai đường dây điện, và một cặp dữ liệu (về cơ bản một dòng với tín hiệu vi sai)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/67/USB.svg/220px-USB.svg.png


PCIe có làn đường nối tiếp. Mỗi làn truyền dữ liệu của nó ở dạng nối tiếp. Kết nối PCI-e với một cổng nối tiếp được gọi là PCI-e x1, một với bốn cổng PCI-e x4, v.v ...

Điều này có hai lý do:

  1. Tính linh hoạt: Dễ dàng cấu hình lại hầu hết các làn độc lập
  2. Tín hiệu Skew.

Nếu tôi báo hiệu dữ liệu trên nhiều dòng song song và đường dẫn (cáp + đường dẫn bên trong thiết bị) không có chiều dài bằng nhau thì một phần tín hiệu có thể không đồng bộ. Ở tốc độ tín hiệu cao, đây là một vấn đề nghiêm trọng.


Chỉnh sửa, như một phần của câu trả lời cho nhận xét. Đây là điểm chốt cho đầu nối PCI-e x1. Đó là một trong những sử dụng một làn đường tín hiệu trên chân 16 và 17, nhưng có nhiều kết nối cho các mục đích khác (chẳng hạn như cấp nguồn cho card PCI-e, báo hiệu rằng một thẻ có mặt vv vv)

enter image description here


8
2018-01-02 15:19



Câu trả lời hay, 2 câu hỏi 1. USB 3 có nhiều ghim hơn. Nó có song song "làn" như PCI-e? 2. Ngay cả 1-lane PCI-e có (đánh giá từ hình ảnh) gần 20 chân. Chúng có được sử dụng cho "làn đường phụ" không? - Bart van Heukelom
Tôi sẽ thêm một bảng với chân PCIe x1. Bạn sẽ khám phá ra rằng nhiều người trong số họ không dữ liệu ghim. - Hennes
Ngoài ra, vâng. USB3 sử dụng nhiều đường dẫn dữ liệu. Một cặp cho dữ liệu USB1 / 2 thông thường và hai cặp nữa cho giao tiếp 'siêu tốc'. - Hennes
Ok, giờ đã rõ rồi. Nó có vẻ rất lãng phí / tốn kém để có nhiều chân không thực sự được sử dụng cho dữ liệu, mặc dù tôi chắc chắn nó thực sự (loại) là cách tốt nhất. - Bart van Heukelom
@BartvanHeukelom - Overhead không tồn tại trong tình huống như thế này. Mỗi kết nối là riêng biệt và không ảnh hưởng lẫn nhau trừ khi được thiết kế để làm như vậy. - Ramhound


Vâng, thực sự câu trả lời ở đây là bởi vì đó là đặc điểm kỹ thuật, nhưng đó là một chút về sự đơn giản hóa quá mức. Chúng ta hãy nói về RS232 ("nối tiếp"), và câu trả lời đó là loại áp dụng rộng rãi theo nghĩa "cách thức mà những thứ này thường được thiết kế (ít nhất là ở phức tạp nhất của chúng)".

Trong trường hợp của RS232, bạn chính xác - chỉ hai trong số các chân đó  thực sự để truyền dữ liệu (một lần gửi, một lần nhận). Những người khác là cho các bit có liên quan khác của giao thức mà họ đã quyết định để cung cấp cho đường dẫn tín hiệu riêng của họ (phát hiện, gửi và nhận yêu cầu, vv).

enter image description here

Để sử dụng ví dụ về USB, nó chỉ có bốn chân - hai chân truyền dữ liệu, kết nối + 5V và mặt đất. Đặc điểm kỹ thuật USB cuộn tất cả các tín hiệu được kênh riêng của nó trong RS232 vào các kênh dữ liệu.

(PCIe là một chút sai lầm - nó có hai gửi và nhận ghim mỗi làn... thật khó để gọi thiết kế tổng thể là "nối tiếp" chỉ đơn giản là do kiến ​​trúc làn đường. Cộng với một loạt các căn cứ và quyền lực.)


5
2018-01-02 15:19



Tôi chỉ đoán ở đây, nhưng có lẽ cũng có một sự khác biệt về thể chất giữa các chân / dây, ví dụ: kết nối dữ liệu rộng hơn hoặc được cách ly nhiều hơn? - Bart van Heukelom
Không phải là tôi nhận thức được - Tôi nghiêm túc nghi ngờ nó, nó sẽ làm cho sản xuất chúng khó khăn hơn / đắt hơn. - Shinrai
@BartvanHeukelom - Số chân không phải là sự khác biệt quan trọng giữa cáp nối tiếp và song song. Cách mà các đường truyền và nhận được sử dụng và cách chuẩn được thiết kế (dữ liệu nối tiếp và dữ liệu song song) theo lý thuyết bạn có thể thiết kế cả hai cùng một số chân nếu bạn muốn. - Ramhound


Để hoàn thành, đây là pin RS232 DB25 được sử dụng trong các PC đầu tiên

RS232 DB25 pinout

Theo kinh nghiệm của tôi, hầu hết các máy tính và thiết bị nối tiếp chỉ thực sự sử dụng các chân 1-8, 20, 22 nhiều nhất.

Đây là hộp phá vỡ chẩn đoán điển hình của thời đại đó:

RS232 Breakout Box


0
2018-01-02 16:13