Seriële versus parallelle verzending
Het belangrijkste verschil tussen seriële en parallelle verzending zit in de manier waarop de gegevens worden verzonden. Bij seriële verzending is het sequentieel, terwijl het bij parallelle verzending gelijktijdig is. In de computerwereld worden gegevens digitaal verzonden met bits. Bij seriële verzending worden gegevens opeenvolgend verzonden, waarbij de ene bit na de andere via een enkele draad wordt verzonden. Bij parallelle verzending worden gegevens parallel verzonden, waarbij meerdere bits tegelijkertijd worden verzonden via meerdere draden. Om verschillende redenen, die we hieronder bespreken, heeft seriële verzending meer voordelen dan parallelle verzending en daarom wordt seriële verzending tegenwoordig gevolgd in de meeste gebruikte interfaces zoals USB, SATA en PCI Express.
Wat is seriële verzending?
Seriële verzending verwijst naar verzending van één bit per keer waarbij de verzending sequentieel is. Stel dat we een byte met gegevens "1010010" hebben die via een serieel transmissiekanaal moet worden verzonden. Het verzendt beetje bij beetje de een na de ander. Eerst wordt "1" verzonden en vervolgens wordt "0" verzonden, opnieuw "1" enzovoort. Dus in wezen is er maar één datalijn/draad nodig voor transmissie en het is een voordeel wanneer de kosten in aanmerking worden genomen. Tegenwoordig gebruiken veel transmissietechnologieën seriële transmissie omdat dit verschillende voordelen heeft. Een belangrijk voordeel is dat er geen synchronisatie nodig is omdat er geen parallelle bits zijn. In dat geval kan de kloksnelheid worden verhoogd tot een zeer hoog niveau waardoor een geweldige baudrate kan worden bereikt. Om dezelfde reden is het ook mogelijk om seriële verzending voor lange afstanden zonder problemen te gebruiken. Omdat er geen parallelle lijnen in de buurt zijn, wordt het signaal ook niet beïnvloed door verschijnselen zoals overspraak en interferentie van de aangrenzende lijnen, zoals bij parallelle transmissie.
Seriële transmissiekabel
De term seriële verzending is nauw verbonden met RS-232, een seriële communicatiestandaard die lang geleden in IBM-pc's werd geïntroduceerd. Het maakt gebruik van seriële transmissie en het is ook bekend als de seriële poort. USB (Universal Serial Bus), de tegenwoordig meest gebruikte interface in de computerindustrie, is ook serieel. Ethernet, dat we gebruiken om netwerken aan te sluiten, volgt ook de seriële communicatie. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), dat wordt gebruikt om harde schijven en optische schijflezers te repareren, is ook serieel, zoals de naam zelf al doet vermoeden. Andere bekende seriële transmissietechnologieën zijn Fire wire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Bovendien was PS/2, dat werd gebruikt voor het aansluiten van muizen en toetsenborden, ook serieel. Het belangrijkste is dat PCI Express, dat wordt gebruikt om moderne grafische kaarten op de pc aan te sluiten, ook seriële transmissie volgt.
Wat is parallelle verzending?
Parallelle verzending verwijst naar gelijktijdige verzending van parallelle databits. Stel dat we een parallel transmissiesysteem hebben dat 8 bits tegelijk verzendt. Het moet uit 8 afzonderlijke lijnen/draden bestaan. Stel je voor dat we de databyte "1010010" willen verzenden via parallelle verzending. Hier verzendt de eerste regel "1", de tweede regel verzendt "0", enzovoort tegelijkertijd. Elke regel verzendt tegelijkertijd het bijbehorende bit. Het nadeel is dat er meerdere draden moeten zijn en daarom zijn de kosten hoog. Omdat er meer pinnen zouden moeten zijn, worden de poorten en slots ook groter, waardoor het niet geschikt is voor kleine embedded apparaten. Als we het hebben over parallelle verzending, is het eerste dat in u opkomt dat de parallelle verzending sneller moet zijn omdat er meerdere bits tegelijk worden verzonden. Theoretisch zou dit zo moeten zijn, maar om praktische redenen is parallelle verzending zelfs langzamer dan seriële verzending. De reden hiervoor is dat alle parallelle databits aan het einde van de ontvanger moeten worden ontvangen voordat de volgende dataset wordt verzonden. Het signaal op verschillende draden kan echter verschillende tijden duren en daarom worden niet alle bits tegelijkertijd ontvangen en daarom moet er een wachttijd zijn voor synchronisatie. Hierdoor kan de kloksnelheid niet zo hoog worden verhoogd als bij seriële verzending en daarom is de snelheid van parallelle verzending langzamer. Een ander nadeel van parallelle transmissie is dat de aangrenzende draden problemen introduceren zoals overspraak en interferentie met elkaar, waardoor de signalen worden verslechterd. Om deze redenen wordt parallelle transmissie gebruikt voor korte afstanden.
IEEE 1284
De meest bekende parallelle transmissie is de printerpoort, die ook bekend staat als IEEE 1284. Dit is de poort die ook bekend staat als de parallelle poort. Dit werd gebruikt voor printers, maar wordt tegenwoordig niet veel gebruikt. In het verleden werden harde schijven en optische schijvenlezers op de pc aangesloten met behulp van PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Zoals we weten, worden deze poorten niet meer gebruikt omdat ze zijn vervangen door seriële transmissietechnologieën. SCSI (Small Computer System Interface) en GPIB (General Purpose Interface Bus) zijn ook opmerkelijke interfaces die in de industrie worden gebruikt en die parallelle transmissie gebruikten.
Het is echter erg belangrijk om te weten dat de snelste bus in de computer, de bus aan de voorkant die de CPU en het RAM verbindt, een parallelle transmissie is.
Wat is het verschil tussen seriële en parallelle verzending?
• Bij seriële verzending worden gegevens bit na elkaar verzonden. De verzending is sequentieel. Bij parallelle verzending worden meerdere bits tegelijkertijd verzonden en is het dus gelijktijdig.
• Voor seriële transmissie is slechts één draad nodig, maar voor parallelle transmissie zijn meerdere draden nodig.
• De grootte van seriële bussen is over het algemeen kleiner dan die van parallelle bussen, omdat het aantal pinnen kleiner is.
• Seriële transmissielijnen hebben geen problemen met interferentie en overspraak omdat er geen lijnen in de buurt zijn, maar parallelle transmissie ondervindt dergelijke problemen vanwege de nabijgelegen lijnen.
• Seriële verzending kan sneller worden gemaakt door de kloksnelheid te verhogen tot zeer hoge waarden. Bij parallelle verzending moet de kloksnelheid echter langzamer worden gehouden om de volledige ontvangst van alle bits te synchroniseren, en daarom is parallelle verzending over het algemeen langzamer dan seriële verzending.
• Seriële transmissielijnen kunnen gegevens over een zeer lange afstand verzenden, terwijl dit niet zo is bij parallelle transmissie.
• Tegenwoordig is seriële transmissie de meest gebruikte transmissietechniek.
Samenvatting:
Parallel versus seriële transmissie
Vandaag de dag wordt seriële transmissie veel meer gebruikt dan parallelle transmissie in de computerindustrie. De reden hiervoor is dat seriële transmissie over een lange afstand kan worden verzonden, met een zeer hogere snelheid tegen zeer lage kosten. Belangrijk verschil is dat bij seriële verzending slechts één bit tegelijk wordt verzonden, terwijl parallelle verzending meerdere bits tegelijk verzendt. Seriële transmissie heeft dus slechts één draad nodig, terwijl parallelle transmissie meerdere lijnen vereist. USB, Ethernet, SATA, PCI Express zijn voorbeelden voor het gebruik van seriële transmissie. Parallelle transmissie wordt tegenwoordig niet veel gebruikt, maar werd in het verleden wel gebruikt in printerpoorten en PATA.
