Verschiedene Hardware-Anschlüsse, die als „seriell“ bezeichnet werden, z. B. USB und PCI-Express, haben viel mehr als 2 Pins/Kabel. Tatsächlich hat sogar der gute alte „serielle Port“ welche.
Da sie aber seriell und nicht parallel sind, könnte man meinen, dass sie nicht so viele brauchen. Wofür werden die zusätzlichen Kabel verwendet, wenn nicht für parallele Kommunikationskanäle?
Antwort1
Die ursprüngliche Seriennummer hatte 3, 5 oder sogar 7 Pins, aber nureinsum die Daten zu transportieren.
Die serielle Verbindung mit den drei Pins funktionierte folgendermaßen:
Der zusätzliche Pin für eine gemeinsame Masse wird benötigt, damit der andere Computer weiß, womit er das Datensignal vergleichen muss. Die Empfangs- und Sendeleitungen sind gekreuzt, so dass die von Computer 1 gesendeten Daten am Empfangspin von Computer 2 empfangen werden.
Wenn Sie möchten, können Sie dieszwei serielle Leitungen.
Die 5- und 7-poligen Versionen der seriellen Kabel verfügen über zusätzliche Signalisierungsmöglichkeiten, die es ermöglichen, zu signalisieren, wann sie zum Empfang von Daten bereit sind oder wann sie beschäftigt sind (bei Beschäftigung können gesendete Daten verloren gehen, da der Empfänger keine Zeit dafür hat).
USB (Version 1 und 2) hat mehrere Kabel, aber nur ein Paar zur Übertragung des Datensignals. Es handelt sich also um eine serielle Verbindung.
Schauen Sie sich dieses Bild an (mit freundlicher Genehmigung von Wikipedia). Sie werden zwei Stromleitungen und ein Datenpaar bemerken (im Grunde eine Leitung mit differenzieller Signalübertragung).
PCIe verfügt über serielle Lanes. Jede Lane überträgt ihre Daten seriell. Eine PCI-e-Verbindung mit einer seriellen Lane wird als PCI-e x1 bezeichnet, eine mit vier als PCI-e x4 usw. usw.
Dies hat zwei Gründe:
- Flexibilität: Es ist einfacher, weitgehend unabhängige Fahrspuren neu zu konfigurieren
- Signalversatz.
Wenn ich Daten auf mehreren Leitungen parallel sende und die Pfade (Kabel + Pfade im Gerät) nicht gleich lang sind, kann es sein, dass ein Teil des Signals nicht synchron ankommt. Bei hohen Signalgeschwindigkeiten war dies ein ernstes Problem.
Bearbeiten, als Teil einer Antwort auf einen Kommentar. Dies ist die Pinbelegung für einen PCI-e x1-Anschluss. Dieser verwendet eine Signalspur an den Pins 16 und 17, hat aber viele weitere Anschlüsse für andere Zwecke (z. B. Stromversorgung der PCI-e-Karte, Signalisierung, dass eine Karte vorhanden ist usw. usw.).
Antwort2
Die Antwort lautet eigentlich:denn das ist die Spezifikation, aber das ist natürlich eine etwas zu starke Vereinfachung. Lassen Sie uns über RS232 („seriell“) sprechen, und diese Antwort ist im Sinne von „der Art und Weise, wie diese Dinge im Allgemeinen (zumindest in ihrer komplexesten Form) entworfen werden“ ziemlich allgemein anwendbar.
Im Fall von RS232 haben Sie Recht - nur zwei dieser PinsSindeigentlich für die Datenübertragung (einer zum Senden, einer zum Empfangen). Die anderen sind für andere relevante Teile des Protokolls, denen sie ihre eigenen Signalpfade zugewiesen haben (Erkennung, Sende- und Empfangsanforderungen usw.).
Um das Beispiel von USB zu verwenden: Es hat nur vier Pins – zwei Datenübertragungs-Pins, einen +5-V-Anschluss und eine Erdung. Die USB-Spezifikation rollt alle Signale, die in RS232 einen eigenen Kanal erhalten, auf die Datenkanäle.
(PCIe ist etwas irreführend - es hat zwei Sende- und Empfangspinspro Spur...es ist schwer, das Gesamtdesign allein aufgrund der Fahrbahnarchitektur als „seriell“ zu bezeichnen. Plus eine Menge Erdungen und Strom.)
Antwort3
Der Vollständigkeit halber hier die RS232 DB25-Pinbelegung, die in frühen PCs verwendet wurde
Meiner Erfahrung nach werden von den meisten Computern und seriellen Geräten tatsächlich nur die Pins 1–8, 20 und höchstens 22 verwendet.
Hier ist eine typische Diagnose-Breakout-Box aus dieser Zeit:
