Различные аппаратные разъемы, которые называются "последовательными", например USB и PCI-express, имеют гораздо больше, чем 2 контакта/провода. Фактически, даже старый добрый "последовательный порт" имеет их.
Но поскольку они последовательны, а не параллельны, можно подумать, что их не нужно так много. Для чего используются дополнительные провода, если не для параллельных каналов связи?
решение1
Оригинальный серийный номер имел 3, 5 или даже 7 контактов, но толькоодиндля переноса данных.
Последовательный трехконтактный разъем работал следующим образом:
Дополнительный штырь для общей земли нужен, чтобы другой компьютер знал, с чем сравнивать сигнал данных. Линии приема и передачи перекрещиваются, так что данные, переданные компьютером 1, принимаются на штырьке приема в компьютере 2.
Если хочешь, можешь назвать этодве последовательные линии.
Версии последовательных кабелей с 5 и 7 контактами добавляли дополнительную сигнализацию, позволяя подавать сигналы о готовности к приему данных или о занятости (если они были заняты, все отправленные данные могли быть потеряны, поскольку у приемника не было на это времени).
USB (версии 1 и 2) имеют несколько кабелей, но только одну пару для передачи сигнала данных. Следовательно, это последовательное соединение.
Посмотрите на эту картинку (предоставлено Википедией). Вы увидите две линии электропередач и одну пару данных (по сути, одну линию с дифференциальной сигнализацией)
PCIe имеет последовательные линии. Каждая линия передает свои данные в последовательной форме. Соединение PCI-e с одной последовательной линией называется PCI-e x1, с четырьмя — PCI-e x4 и т. д. и т. п.
Этому есть две причины:
- Гибкость: легче перенастраивать в основном независимые полосы движения
- Перекос сигнала.
Если я передаю данные по нескольким линиям параллельно, а пути (кабели + пути внутри устройства) не равной длины, то часть сигнала может прийти несинхронизированной. На высоких скоростях передачи сигналов это было серьезной проблемой.
Редактировать, как часть ответа на комментарий. Это распиновка разъема PCI-e x1. Он использует сигнальную линию на контактах 16 и 17, но имеет гораздо больше разъемов для других целей (например, подача питания на карту PCI-e, сигнализация наличия карты и т. д. и т. п.)
решение2
Ну, на самом деле ответ здесь такой:потому что такова спецификация, но это, очевидно, некоторое упрощение. Давайте поговорим о RS232 («последовательный»), и этот ответ в некотором роде применим в широком смысле в смысле «способа, которым эти вещи обычно проектируются (по крайней мере, в их наиболее сложных вариантах)».
В случае RS232 вы правы - только два из этих контактовявляютсяна самом деле для передачи данных (один отправляет, один получает). Остальные предназначены для других важных частей протокола, которым они решили предоставить свои собственные пути прохождения сигнала (обнаружение, отправка и получение запросов и т. д.).
Если использовать пример USB, то у него всего четыре контакта — два контакта передачи данных, соединение +5 В и заземление. Спецификация USB переносит все сигналы, которые получают свой собственный канал в RS232, на каналы данных.
(PCIe немного вводит в заблуждение — у него два контакта отправки и приема)на полосу...сложно назвать общую конструкцию "серийной" просто из-за архитектуры дорожек. Плюс куча площадок и питания.)
решение3
Для полноты картины привожу распиновку RS232 DB25, которая использовалась в ранних ПК.
По моему опыту, большинство компьютеров и последовательных устройств на самом деле используют только контакты 1-8, 20, максимум 22.
Вот типичный диагностический набор той эпохи:
