직렬 포트-무엇이며 무엇이며 유형

직렬 포트 는 현재 외부 장치와 컴퓨터 간의 주요 통신 형식 중 하나입니다. 데스크탑 과 장비 내부의 모든 주변 장치 에서 찾을 수있는 인터페이스입니다.

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우리는 직렬 포트 의 작동과 현재 찾은 주요 인터페이스 를 설명하려고 노력할 것입니다. 그리고 병렬 포트와의 차이점을 모르는 경우 차이점을 구별 하는데도 시간이 걸립니다.

직렬 포트란 무엇입니까

키보드 마우스 또는 USB 플래시 드라이브를 컴퓨터에 연결하는 책상에있는 케이블을 보면 직렬 통신 인터페이스가 표시됩니다.

직렬 포트는 정보가 도체별로 비트 단위로 순차적으로 전송되는 디지털 데이터 통신 인터페이스 입니다. 이런 식으로 직렬 포트는 모든 정보를 하나씩 차례로 전송해야하지만 병렬 포트는 동시에 여러 비트를 전송해야합니다. 직렬 데이터 인터페이스 또는 직렬 포트 는 RS-232 표준에 따라 작동 합니다.

직렬 포트가 병렬 포트보다 느리다고 생각하십니까? 오늘날 우리는 훨씬 더 빠른 직렬 포트를 가지고 있습니다. 물론 이것들은 반드시 언급 된 표준을 준수 할 필요는 없지만 기본 직렬 포트를 완전히 사용하지 않는 개선 된 버전 입니다. 더 나은 호환성과 무한히 더 널리 퍼져 구현하기가 가장 쉽습니다.

직렬 포트 및 하드웨어 작동

이 포트는 수신기가 워드 (비트)를 수신하도록 준비하는 " 시작 "신호로 전송을 시작하는 프로토콜 덕분에 비동기식으로 작동합니다. 각 문자에 대한 ASCII 코드 인이 단어를 전송 한 후, 수신자가 단어를 인코딩 한 후 휴식을 취하고 다른 문자를 수신하기를 기다리도록 " stop "신호가 전송됩니다.

직렬 통신에는 세 가지 유형이 있습니다.

• 심플 렉스 (Simplex): 전송은 단방향, 즉 브로드 캐스트 통신에서 단일 송신자 및 단일 수신자가 있습니다. 이중: 각 끝은 송신기와 수신기가 동시에 될 수 있으므로 서로 다른 케이블을 사용하여 송수신하거나 주파수가 다른 파동을 사용하여 믹싱을 피할 수 있습니다. 반이중: 이중 전송과 비슷하지만 한 쪽이 다른 쪽을 전송할 때는 예를 들어 두 워키 토키를 듣습니다.

이러한 방식으로 직렬 포트와 통신 할 때 두 장치 모두 입력 및 출력을 가져야 하므로 장치는 DTE (데이터 터미널 장비) 및 DCE (데이터 회로 터미네이션 장비) 범주로 구분됩니다.. 따라서 컴퓨터는 DTE 용 이고 DCE는 모뎀 또는 프로그래밍 가능 카드입니다. 두 개의 DTE 또는 두 개의 DCE를 연결하려면 두 신호를 교차하는 데 널 브리지를 사용해야합니다.

통신 인터페이스를 관리하기 위해 UART 또는 USART 칩 (Universal Asynchronous Transmitter and Receiver)이 있습니다. 이 기능은 CPU의 신호와 전압을 통신 표준으로 변환하는 것입니다. UART 8250 칩은 8 비트 및 16 비트 프로세서에 사용되고 UART 16550은 나머지 IBM 컴퓨터에서 사용 됩니다.

RS-232 및 핀아웃 직렬 포트

RS-232

컴퓨팅 역사에서 가장 널리 사용되는 포트는 직렬 데이터를 전송하는 포트였습니다. 인터페이스는 친구, RS-232 또는 "Recommended Standard 232"를위한 EIA / TIA RS-232C 표준 덕분 에 1962 년에 표준화되었습니다. 차례로 인터페이스의 회로와 신호를 정의하는 권장 사항 V.24 와 전기적 측면을 정의하는 권장 사항 V.28 이 생성되었습니다.

가장 널리 사용되는 커넥터는 DB-25 이며, 나중에 RS-232라고 하는 DB-9로 단순화되었습니다. 이 커넥터를 동일한 이름의 병렬 포트와 혼동하지 않는 것이 중요 하지만 D-Sub라고 합니다. 그것은 컴퓨터와 이중 연결로 외부 장치를 연결하는 데 사용되었습니다. 예를 들어, 모뎀, 스위치 및 프로그래머블 보드, 로봇 및 디지털 세탁기 와 같은 기타 일반 소비자 제품과 같은 기타 산업 자동화 통신 장치.

다음, 버전 DB-9 및 DB-25에 RS-232 포트의 핀 구성이 표시됩니다. 두 경우 모두 동일한 개수의 유용한 핀이 있습니다.

직렬 포트의 현재 사용

USB는 최신 인터페이스이며 모든 유형의 전자 PCB와 실질적으로 호환되므로 현재 데스크탑 컴퓨터 에는 더 이상 RS-232 포트가 구현 되어 있지 않습니다. 그러나 우리가 프로그래밍에 전념한다면 확장 카드를 통해이 PCI 직렬 포트를 여전히 찾을 수 있습니다. 또한 많은 RS-232-USB 어댑터가 있습니다.

이것이 오늘날 DB-9 또는 RS-232 포트의 기본적인 용도 입니다

• 모뎀, 스위치, 라우터, 위성 전화 또는로드 밸런서: 이전 네트워크 장비의 마이크로 코드를 수정하기 위해 내부 또는 외부에서 이러한 유형의 포트 또는 헤더를 찾고 사용자가 관리 할 수는 없습니다. 적외선 바코드 리더 및 기타 비교적 오래된 슈퍼마켓 장비. 프로그래밍 가능 보드, 전기 측정 장비 및 소프트웨어 세정기. 프린터: USB 인터페이스 또는 병렬 커넥터를 사용하지 않는 구형 프린터, 일반적으로 펌웨어를 업데이트하기 위해 USB가없는 컴퓨터.

무엇보다도, 기술 지식이있는 사용자가 사용할 것으로 예상되는 산업용 및 네트워크 장치에 대해 이야기하고 있습니다.

직렬 포트 속도 (RS-232)

직렬 포트의 현재 버전을 살펴보기 전에 하드웨어 및 주변 장치 업데이트 후 도달 한 속도 에 대해 약간의 가치가 있습니다.

이 속도는 모뎀의 일반적인 측정 단위 인 초당 비트 또는 보드 단위로 측정되며 현재 USB로 사용하는 직렬 포트에 비해 상당히 느립니다. 또한 대역폭 및 주변 장치 연결 측면에서 소프트웨어로 직접 관리됩니다.

현재 및 주요 인터페이스로의 직렬 포트의 진화

오늘날 가장 많이 사용되는 직렬 포트에 대해 자세히 알아 보려면 RS-232 포트를 남겨 두십시오. 그들 모두는 RS-232 조건이 아닌 자체 표준에 따라 작동 하며 자체 컨트롤러에 의해 자동 및 자율적으로 관리됩니다.

PS / 2

이 포트는 1987 년 IBM PC에서 처음 구현되었으며 현재까지도 현재 보드에서 찾을 수 있습니다. 그 기능은 독립 인터페이스의 마우스 또는 키보드 를 USB에 연결하는 것입니다. 총 6 개의 핀이 원형이며 운영 체제 에서는 COM 포트 로 찾을 수 있습니다.

양방향 인터페이스 이며 RS-232 포트가있는 기존 보드에서는이 포트와의 인터럽트를 공유했습니다. 또한 핫 스와핑을 허용하지 않으므로 설치된 주변 장치를 다시 감지하려면 컴퓨터를 다시 시작해야합니다.

USB (범용 직렬 버스)

오늘날 누가 USB 포트를 알지 못합니까? 우리는 전체 기사를이 인터페이스에 전용 할 수 있었으며 마무리하지는 않을 것입니다. 오늘날 모든 종류의 주변 장치를 컴퓨터에 연결 하는 데 가장 널리 사용되는 직렬 포트입니다.

인터페이스는 4 개의 도체 로 충분하며 그 중 하나는 5V에서 전압을 공급하고 그중 2 개는 데이터 업로드 및 다운로드를 담당하고 마지막 하나는 접지 연결 입니다. 마이크로 USB와 같은 다른 버전에는 Micro-A 및 Micro-B 와 구별하기 위해 5 번째 핀이 있습니다. 또한 이후 버전의 USB 3.0 이상 에서는 더 많은 대역폭을 허용하도록 핀 배치 가 증가 합니다.

다음은 현재 버전 1.0과 1.1을 남겨둔 버전과 속도입니다.

• USB 2.0: 전원 공급 장치 용량이 5V 인 이론 속도 480Mbps (60MB / s). USB 3.0: 최대 5Gbps (600MB / s)의 속도를 높이며 USB 3.1 Gen1 또는 USB 3.2 Gen1 이라고도합니다. USB 3.1: 현재 USB 3.1 Gen2 또는 USB 3.2 Gen2 라고하지만 2019 년에 설정된 방식입니다. 속도를 10Gbps (1.2GB / s)로 증가시킵니다. USB 3.2: 속도를 20Gbps로 증가시킵니다 (2.4 GB / s)이며 USB 3.2 Gen2x2 명칭으로 찾을 수 있습니다. 이 포트는 2019 년 말에 새로운 인텔 및 AMD 보드에서 구현되었습니다.

그리고 2014 년부터 USB Type-C 포트를 사용할 수 있습니다.이 포트 는 24 개의 접점이 2 개의 열로 배열되어 완전히 가역적 입니다. 이 유형의 커넥터는 스마트 폰 또는 주변 장치와 같은 휴대용 장치에 널리 사용됩니다. 현재 USB-C 유형 3.2 Gen1, 3.2 Gen2 및 3.2 Gen2x2를 찾을 수 있습니다. 또한 최대 100W의 부하로 DisplayPort 1.4 및 Thunderbolt 3 연결을 구현할 수 있습니다.

파이어 와이어

IEEE 1394 표준으로도 알려진이 인터페이스는이 영역에서 확장되기 전에 미국 버전의 USB 버전으로, 이 직렬 인터페이스의 성능이 훨씬 뒤떨어졌습니다.

버전에 따라 뾰족한 모서리가 있고 4, 6, 9 및 최대 12 개의 핀이 있지만 USB와 유사한 커넥터 입니다. 현재 USB 2.0 이상으로 완전히 대체되었습니다.

대역폭에 따라 4 가지 버전의 Firewire가 있습니다.

• Firewire 400: 50MB / s에서 작동 Firewire 800: 100MB / s에 도달 Firewire s1600: 200MB / s의 속도 Firewire s3200: 400MB / s에서 작동하는 최신 버전

비디오 포트

비디오 포트는 직렬 유형 버스 에서도 작동하며, VGA 라고도하는 D-Sub, 다른 버전에서는 DVI, HDMI 및 DisplayPort 포트는 최신 인터페이스이며 Thunderbolt 와 함께 USB Type- C.

가장 빠른 것은 HDMI 포트와 DisplayPort입니다. 첫 번째 경우 에는 대역폭이 14.4Gbps 인 버전 2.0b에 있으며, 곧 버전 2.1로 이동하여 120Hz에서 최대 8K의 해상도를 지원하는 42.6Gbps로 증가 할 것입니다. DisplayPort 우리는 60Hz에서 8K 해상도를 지원하는 49.65Gbps에서 1.4 버전 을 운영하고 있습니다.

SATA 및 PCIe 인터페이스

마지막으로 컴퓨터의 가장 중요한 인터페이스는 하드 드라이브 용 SATA (Serial Advanced Technology Attachment) 및 내부 구성 요소 통신용 PCIe 또는 PCI-E (Peripheral Component Interconnect-Express)입니다.

SATA는 일반 소비 컴퓨터의 저장 장치 연결을 위해 PATA 를 대체 한 인터페이스입니다. SATA III 버전 의 최대 대역폭은 6Gbps 이며 약 600MB / s입니다. IDE보다 훨씬 작은 커넥터를 사용하며 인터페이스 당 단일 장치 연결로 핫 플러그도 가능 합니다. AHCI (Advanced Host Controller Interface) 프로토콜을 사용하여 작동하며 SSD (Solid State Drive) 용 M.2 인터페이스에서도 사용할 수 있습니다.

PCI-Express 는 전형적인 보드 내부 직렬 버스로, 고속 구성 요소를 마더 보드에 설치된 슬롯에 직접 연결할 수 있습니다. 우리는이 확장 카드 를 부를 것입니다. 현재 4.0 버전의 PCI-Express 보드가 있으며 각 데이터 레인의 대역폭 은 2000MB / s (16Gbps) 이며 동시에 업로드 및 다운로드가 가능 합니다. 외부. NVMe SSD, 그래픽 카드, 네트워크 카드 등을 연결합니다. 또한 노스 브리지 또는 칩셋은이 유형의 버스를 통해 CPU와 통신합니다.

직렬 포트와 병렬 포트의 차이점

우리는 아직 직렬 포트와 병렬 포트의 주요 차이점 을 보지 못했습니다 . 병렬 포트는 동시에 비트의 정보를 패킷 형태로 전송하기 때문에 동작에있다. 예를 들어 ASCII 코드 일 수있는 이들 비트 각각은 다른 도체에 의해 전송되며, 동시에 비트만큼 많은 도체가 전송됩니다. 이 외에도 타이밍, 접지 및 기타 신호를위한 다른 추가 도체가 있습니다.

병렬 포트는 프린터 용 Centronics 유형, 하드 드라이브 용 PATA 버스 (IDE) 및 하드 드라이브 용 SCSI 버스 입니다. 그것들에서 핫 연결은 허용되지 않으며 연결된 주변 장치의 전원도 허용되지 않습니다. 동일한 버스에 연결된 훨씬 적은 수의 주변 장치를 지원하며 현재는 더 이상 사용되지 않습니다.

결론 및 관심 링크

RS-232 표준 및 이후 버전의 직렬 포트는 소비자 컴퓨팅 장비 에서 순전히 산업 적이고 산발적으로 사용 되도록 남겨졌습니다. 의심 할 여지없이 장비 및 주변 장치의 연결, 특히 모뎀의 펌웨어를 업데이트하기위한 네트워크 연결에서 이전과 이후를 표시 한 포트입니다.

현재 우리 는 훨씬 더 작은 포트와 훨씬 더 빠른 속도로 USB 를 다른 버전으로 사용 합니다. 또한 USB Type-C 의 Thunderbolt 3 인터페이스 에서 최대 40Gbps에 도달 할 수있는 핫 연결 (플러그 앤 플레이) 및 최대 100W의 전원 공급 장치도 지원합니다.

포트 또는 네트워크에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

RS-232 포트를 알고 있습니까? 더 많은 시리즈 게시물을 알고 있거나 질문이있는 경우 댓글에 남겨 둘 수 있습니다.