现代设备为什么大多采用串行传输,里面有什么道道?

提到Serial这个单词,可能很多人会想到序列号这种偏日常的场景。但在网络领域里它其实代表了串行传输,它的身影无处不在

小到手机里芯片间的数据交互,大到宽带光猫和路由器的信号传递,还有智能家居的设备联网等方面

串行传输为什么成为了主流

串行传输到底是什么?

二进制为基础

所谓的串行就是通过单条传输线路,将数据拆成二进制位(0和1)按先后顺序逐位发送的传输方式

就像一群人排队过一个窄窄的门,只能按顺序一次通过,不能并排走

 

与之对应的就是并行传输Parallel,用多条线路同时传输多个数据位,比如四车道可以同时容纳四辆车并行走,形成更广阔的空间

理论上来说它才更方便吧,毕竟容量大、速度看起来也更快。但它还是被前者给取代了

 

Serial的优势

省空间

它只需要1到2根线就能传数据,不像并行需要多根线

因为手机内部芯片的间隙可能只有几毫米,根本装不下并行的多根线路,而串行的单线设计更合适

 

抗干扰

并行传输时,多根线路靠的太近就会产生信号串扰,比如A线路的信号影响B线路,导致出错

而Serial只有一条线,几乎没有串扰。在宽带网络和工业设备等对稳定性要求较高的场景中更可靠

 

Serial的应用场景有哪些?

宽带网络

运营商的光纤传到你家的时光信号,光猫的核心功能就是把光信号转换成串行的电信号

因为路由器和电脑手机等接收端只能识别到电信号,它也不认识光信号呀

路由器接收到之后再转换成WiFi信号发射出去就可以了

 

数据互传

比如用USB线给手机传照片,就是典型的单线传输,因为它里面的数据线只有两条,负责收发

照片文件又被分解成无数的0和1,按顺序通过线路传到手机里,如果使用并行的话,USB线路可能就会变得更粗,既笨重又容易干扰出错

 

它的缺点是什么?

速度不如并行

因为并行可以多线路同时传输,比如说八根线就是八倍的速度

但现代技术通过提高传输频率弥补了这点

 

依赖同步机制

串行需要钟信号同步,比如SPI的SCLK线,确保发送方和接收方按照同一节奏传输数据

如果同步出错,那数据就会乱在一起导致失败

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