串行口

接口特點

串行端口（Serial port），或稱串列埠、序列埠、串口，主要用於串列式逐位元數據傳輸。常見的為一般電腦

應用的RS-232（使用 25 針或 9 針連接器），工業電腦應用的半雙工RS-485與全雙工RS-422。

串口叫做串行接口，也稱串行通信接口，按電氣標準及協議來分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。 RS-232-C、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定，不涉及接外掛程式、電纜或協議。USB是近幾年發展起來的新型接口標準，主要應用於高速數據傳輸領域。

RS-232-C：也稱標準串口，是最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業協會（EIA）聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用於串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”。傳統的RS-232-C接口標準有22根線，採用標準25芯D型插頭座。後來的PC上使用簡化了的9芯D型插座。如今應用中25芯插頭座已很少採用。如今的電腦一般有兩個串行口：COM1和COM2，你到計算機後面能看到9針D形接口就是了。如今有很多手機數據線或者物流接收器都採用COM口與計算機相連。

RS-422：為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺（速率低於100kb/s時），並允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS- 422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規範，被命名為TIA/EIA-422-A標準。

RS-485：為擴展應用範圍，EIA又於1983年在RS-422基礎上制定了RS-485 標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發送器連接到同一條總線上，同時增加了發送器的驅動能力和衝突保護特性，擴展了總線共模範圍，後命名為 TIA/EIA-485-A標準。

SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment（串行高級技術附件，一種基於行業標準的串行硬件驅動器接口），是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規範。

SATA即指Serial ATA，串行ATA，相對於常見的IDE接口（一種PATA接口，Parallel ATA，並行ATA）。這是一種完全不同於並行ATA的新型硬盤接口類型，由於採用串行方式傳輸數據而得名。SATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。如今，SATA分別有SATA 1.5Gbit/s、SATA 3Gbit/s和SATA 6Gbit/s三種規範。

Universal Serial Bus（通用串行總線) 簡稱USB，是如今電腦上應用較廣泛的接口規範，由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC、Northern Telcom等幾家大廠商發起的新型外設接口標準。USB接口是電腦主板上的一種四針接口，其中中間兩個針傳輸數據，兩邊兩個針給外設供電。USB接口速度快、連接簡單、不需要外接電源，最新USB3.0可達5.0Gbps；電纜最大長度5米。USB2.0電纜有4條線，2條信號線，2條電源線，可提供5伏特電源；USB3.0接口有9條線，6條（3對）信號線，3條電源線（2.0和3.0部分各有一條GND線，共用Vbus線）。USB電纜還分屏蔽和非屏蔽兩種，屏蔽電纜傳輸距離較長，價格較貴；非屏蔽電纜傳輸距離短，因為易受干擾，但價格便宜；USB通過串聯方式最多可串接127個設備；支持熱插拔。

小寫b代表bit（位），大寫B代表Byte（字節），8b=1B；在二進制系統中，1G=1024M，1M=1024K我們平常説的多少T、G、M、K分別指的是TB、GB、MB、KB。

10針 RJ-45接口

RJ-45接口是以太網最為常用的接口，有八條針腳，RJ45是一個常用名稱，指的是由IEC (60)603-7標準化，使用由國際性的接外掛程式標準定義的8個位置(8針)的模塊化插孔或者插頭。而用於串行數據傳輸的RJ-45接口不是標準接口，它有10條針腳，如圖1所示。

串口形容一下就是一條車道，而並口就是有8個車道同一時刻能傳送8位（一個位元組）數據。 但是並不是並口快，由於8位通道之間的互相干擾。傳輸時速度就受到了限制。而且當傳輸出錯時，要同時重新傳8個位的數據。串口沒有干擾，傳輸出錯後重發一位就可以了。所以要比並口快。串口硬盤就是這樣被人們重視的。 從原理上講，串行傳輸是按位傳輸方式，只利用一條信號線進行傳輸，例如：要傳送一個字節（8位）數據，是按照該字節中從最高位逐位傳輸，直至最低位。

而並行傳輸是一次將所有一字節中8位信號一併傳送出去。自然最少需要8根信號線。

如果按每次傳送的數據流量來看，並行傳輸要遠快於串口，在電腦發展初期，由於數據傳輸速率不是很高，並行傳輸還是很快的。

並口傳輸的發展主要存在以下兩個問題：

1、干擾問題。

干擾產生的根本原因是由於傳輸速率太快，一般達到100M以上，信號線上傳遞的頻率將超過100MHz。想想看，調頻收音機的頻率也不過88~108MHz，也就是説，若用並行傳輸的話，是8根天線放在一起來傳輸信號，不發生干擾才怪。但如果加強屏蔽，減小信號線間的耦合電容，是可以繼續增大傳輸速率的，不過這將變得不現實，因為這必然導致信號線將耗用更多金屬，截面積更大。但這並不是不能解決的問題。

2、同步問題（最主要問題）

並行傳輸時，發送器是同時將8位信號電平加在信號線上，電信號雖然是以光速傳輸的，但仍有延遲，因此8位信號不是嚴格同時到達接受端，速率小時，由於每一字節在信號線上的持續時間較長，這種到達時間上的不同步並不嚴重，隨着傳輸速率的增加，與8位信號到達時間的差異相比，每一字節的持續時間顯得越來越短，最終導致前一字節的某幾位與後一字節的幾位同時到達接受端，這就造成了傳輸失敗，而且隨着信號線的加長這種現象還會越發嚴重，直至無法使用。——這是並口傳輸的致命缺點。

串行傳輸由於只有一位信號在信號線上，沒有位同步問題，因此傳送頻率可以繼續提高，當前傳輸速率已經達到1Gb/s（1000Mb）以上，而且還在提高，而並行傳輸在100Mb/s左右就停滯不前了，可以預見，串行傳輸將會比並行傳輸越來越快。