Por que algumas interfaces seriais possuem muitos pinos?

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Vários conectores de hardware que são apelidados de "serial", por ex. USB e PCI-express, tem muitos mais de 2 pinos / fios. Na verdade, até mesmo o bom e velho "porto serial" os tem.

Mas como eles são seriais, não paralelos, alguém poderia pensar que eles não precisam de tantos. Quais são os fios extras usados, se não canais de comunicação paralelos?

    
por Bart van Heukelom 02.01.2013 / 16:08

3 respostas

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A série original tinha 3, 5 ou até 7 pinos, mas apenas um para transportar os dados.

Os três pinos serial funcionaram assim:

Opinoextraparaumterracomuménecessárioparaqueooutrocomputadorsaibacomoquecompararosinaldedados.Aslinhasderecepçãoetransmissãosãocruzadas,demodoqueosdadostransmitidospelocomputador1sãorecebidosnopinoderecepçãonocomputador2.

Sevocêquiser,podechamaristodeduaslinhasseriais.

Asversõesde5e7pinosdoscabosseriaisacrescentavamsinalizaçãoextra,permitindosinalizarquandoestavamprontasparareceberdadosouquandoestavamocupadas(seocupadas,qualquerdadoenviadopoderiaserperdidojáqueoreceptornãotinhatempoparaisso.

OUSB(versões1e2)temvárioscabos,masapenasumparparatransportarosinaldedados.Porisso,éumaconexãoserial.

Vejaestafoto(cortesiadaWikipedia).Vocênotaráduaslinhasdeenergiaeumpardedados(basicamenteumalinhacomsinalizaçãodiferencial)

O PCIe tem faixas seriais. Cada faixa transmite seus dados em formato serial. Uma conexão PCI-e com uma pista serial é chamada de PCI-e x1, uma com quatro como PCI-e x4 etc etc.

Isso tem dois motivos:

  1. Flexibilidade: é mais fácil reconfigurar principalmente as faixas independentes
  2. Signal Skew.

Se eu sinalizar dados em várias linhas em paralelo e os caminhos (cabos + caminhos dentro do dispositivo) não tiverem comprimento igual, então parte do sinal pode chegar fora de sincronia. Em altas velocidades de sinalização, isso era um problema sério.


Editar, como parte de uma resposta a um comentário. Este é o pin-out para um conector PCI-e x1. Aquele usa uma faixa de sinal nos pinos 16 e 17, mas tem muito mais conectores para outros propósitos (como alimentar a placa PCI-e, sinalizando que uma placa está presente, etc.)

    
por 02.01.2013 / 16:19
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Bem, realmente a resposta aqui é porque essa é a especificação , mas isso é obviamente um pouco simplista. Vamos falar sobre RS232 ("serial"), e essa resposta é amplamente aplicável no sentido de "a maneira em que essas coisas são geralmente projetadas (pelo menos em sua forma mais complexa)".

No caso do RS232, você está correto - apenas dois desses pinos são realmente para transmissão de dados (um envio, um recebimento). Os outros são para outros bits relevantes do protocolo que eles decidiram dar seus próprios caminhos de sinais (detecção, envio e recebimento de solicitações, etc).

ParausaroexemplodeUSB,elepossuiapenasquatropinos-doispinosdetransmissãodedados,umaconexãode+5Veumaterramento.AespecificaçãoUSBrolatodaasinalizaçãoquerecebeseuprópriocanalemRS232noscanaisdedados.

(oPCIeéumpoucoenganador-eletemdoispinosdeenvioerecebimentoporfaixa...édifícilchamarodesigngeralde"serial" simplesmente devido à arquitetura de faixa. Além disso, um monte de motivos e poder.)

    
por 02.01.2013 / 16:19
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Para completar, aqui está a pinagem RS232 DB25 usada nos primeiros PCs

Naminhaexperiência,amaioriadoscomputadoresedispositivosseriaisusavaapenasospinos1-8,20,22nomáximo.

Aquiestáumacaixadediagnósticotípicadaépoca:

    
por 02.01.2013 / 17:13