Unterschied zwischen serieller und paralleler Übertragung

Serien- / Parallelübertragung
 

Der Hauptunterschied zwischen serieller und paralleler Übertragung liegt in der Art der Datenübertragung. Bei der seriellen Übertragung ist es sequentiell, bei der parallelen Übertragung gleichzeitig. In der Computerwelt werden Daten digital mit Bits übertragen. Bei der seriellen Übertragung werden Daten sequentiell gesendet, wobei ein Bit nach dem anderen über eine einzelne Leitung gesendet wird. Bei der parallelen Übertragung werden Daten parallel gesendet, wobei mehrere Bits gleichzeitig über mehrere Drähte übertragen werden. Aus verschiedenen Gründen, die wir weiter unten besprechen, hat die serielle Übertragung mehr Vorteile als die parallele Übertragung. Daher wird heute die serielle Übertragung in den meisten verwendeten Schnittstellen wie USB, SATA und PCI Express verwendet.

Was ist serielle Übertragung??

Serienübertragung bezieht sich auf Übertragung von jeweils einem Bit bei dem die Die Übertragung erfolgt sequentiell. Angenommen, wir haben ein Datenbyte „10101010“, das über einen seriellen Übertragungskanal gesendet werden soll. Es sendet Stück für Stück nacheinander. Zuerst wird "1" und dann "0" gesendet, erneut "1" und so weiter. Daher ist im Wesentlichen nur eine Datenleitung / -leitung für die Übertragung erforderlich und dies ist ein Vorteil, wenn die Kosten berücksichtigt werden. Heutzutage verwenden viele Übertragungstechniken die serielle Übertragung, da sie mehrere Vorteile bietet. Ein wichtiger Vorteil ist die Tatsache, dass keine Synchronisierung erforderlich ist, da keine parallelen Bits vorhanden sind. In diesem Fall kann die Taktrate auf einen sehr hohen Wert erhöht werden, so dass eine hohe Baudrate erreicht werden kann. Aus demselben Grund ist es auch möglich, die serielle Übertragung für große Entfernungen problemlos zu verwenden. Da es keine nahegelegenen parallelen Leitungen gibt, wird das Signal nicht durch Phänomene wie Nebensprechen und Interferenzen von benachbarten Leitungen beeinflusst, wie dies bei paralleler Übertragung der Fall ist.

Serielles Übertragungskabel

Der Begriff der seriellen Übertragung ist sehr stark mit RS-232 verbunden, einem seriellen Kommunikationsstandard, der in IBM PCs vor langer Zeit eingeführt wurde. Es verwendet die serielle Übertragung und wird auch als serielle Schnittstelle bezeichnet. USB (Universal Serial Bus), die heute in der Computerbranche am häufigsten verwendete Schnittstelle, ist ebenfalls seriell. Ethernet, das wir zum Verbinden von Netzwerken verwenden, folgt ebenfalls der seriellen Kommunikation. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), mit dem Festplatten und Lesegeräte für optische Datenträger repariert werden, ist ebenfalls seriell, wie der Name selbst vermuten lässt. Andere bekannte serielle Übertragungstechnologien umfassen Fire Wire, RS-485, I²C, SPI (serielle Peripherie-Schnittstelle), MIDI (Musikinstrument-Digital-Schnittstelle). Serienmäßig war auch PS / 2, das zum Verbinden von Mäusen und Tastaturen verwendet wurde. Am wichtigsten ist, dass PCI Express, mit dem moderne Grafikkarten an den PC angeschlossen werden, auch seriell übertragen wird.

Was ist Parallelübertragung??

Parallelübertragung bezieht sich auf gleichzeitige Übertragung von parallelen Datenbits. Angenommen, wir haben ein paralleles Übertragungssystem, das jeweils 8 Bits sendet. Es sollte aus 8 separaten Leitungen / Drähten bestehen. Stellen Sie sich vor, wir möchten das Datenbyte „10101010“ über die parallele Übertragung übertragen. Hier sendet die erste Zeile "1", die zweite Zeile "0" usw. gleichzeitig. Jede Zeile sendet gleichzeitig das dazugehörige Bit. Der Nachteil ist, dass mehrere Drähte vorhanden sein sollten und daher die Kosten hoch sind. Da es mehr Pins geben sollte, werden die Anschlüsse und Steckplätze größer, sodass sie nicht für kleine eingebettete Geräte geeignet sind. Wenn man von Parallelübertragung spricht, muss man zuerst daran denken, dass die Parallelübertragung schneller sein sollte, da mehrere Bits gleichzeitig übertragen werden. Theoretisch muss dies so sein, aber aus praktischen Gründen ist die parallele Übertragung noch langsamer als die serielle Übertragung. Der Grund ist, dass alle parallelen Datenbits am Empfänger empfangen werden müssen, bevor der nächste Datensatz gesendet wird. Das Signal auf verschiedenen Drähten kann jedoch unterschiedliche Zeiten in Anspruch nehmen. Daher werden nicht alle Bits gleichzeitig empfangen. Daher sollte für die Synchronisierung eine Wartezeit gelten. Daher kann die Taktfrequenz nicht so hoch wie bei der seriellen Übertragung erhöht werden, und daher ist die Geschwindigkeit der parallelen Übertragung langsamer. Ein weiterer Nachteil der parallelen Übertragung besteht darin, dass die benachbarten Drähte Probleme verursachen, wie z. B. Übersprechen und Interferenz, wodurch die Signale beeinträchtigt werden. Aus diesen Gründen wird die Parallelübertragung für kurze Entfernungen verwendet.

IEEE 1284

Die bekannteste Parallelübertragung ist der Druckerport, der auch als IEEE 1284 bekannt ist. Dies ist der Port, der auch als Parallelport bezeichnet wird. Dies wurde für Drucker verwendet, heute ist es jedoch nicht weit verbreitet. In der Vergangenheit wurden Festplatten und Lesegeräte für optische Datenträger über PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) an den PC angeschlossen. Wie wir wissen, werden diese Ports nicht mehr verwendet, da sie durch serielle Übertragungstechnologien ersetzt wurden. SCSI (Small Computer System Interface) und GPIB (General Purpose Interface Bus) sind ebenfalls bemerkenswerte Schnittstellen, die in der Industrie verwendet werden und die parallele Übertragung verwenden.

Es ist jedoch sehr wichtig zu wissen, dass der schnellste Bus im Computer, der Front-Side-Bus, der die CPU und den RAM verbindet, eine parallele Übertragung ist.

Was ist der Unterschied zwischen serieller und paralleler Übertragung??

• Bei der seriellen Übertragung werden Daten bitweise übertragen. Die Übertragung erfolgt sequentiell. Bei der parallelen Übertragung werden mehrere Bits gleichzeitig übertragen und sind somit gleichzeitig.

• Für die serielle Übertragung ist nur eine Leitung erforderlich, für die parallele Übertragung jedoch mehrere Leitungen.

• Die Größe serieller Busse ist im Allgemeinen kleiner als bei parallelen Bussen, da die Anzahl der Pins geringer ist.

• Serielle Übertragungsleitungen sind nicht mit Interferenz- und Übersprechproblemen konfrontiert, da es keine nahegelegenen Leitungen gibt, die parallele Übertragung jedoch aufgrund ihrer nahegelegenen Leitungen solchen Problemen ausgesetzt ist.

• Die serielle Übertragung kann durch Erhöhen der Taktrate auf sehr hohe Werte beschleunigt werden. Bei der parallelen Übertragung muss jedoch die Taktrate langsamer gehalten werden, um den vollständigen Empfang aller Bits zu synchronisieren, und daher ist die parallele Übertragung im Allgemeinen langsamer als die serielle Übertragung.

• Serielle Übertragungsleitungen können Daten über eine sehr große Entfernung übertragen, während dies nicht parallel erfolgt.

• Die am häufigsten verwendete Übertragungstechnik ist heute die serielle Übertragung.

Zusammenfassung:

Parallele vs. serielle Übertragung

Heute wird die serielle Übertragung in der Computerindustrie viel mehr als nur parallel verwendet. Der Grund dafür ist, dass die serielle Übertragung zu einer großen Entfernung übertragen werden kann, mit einer sehr hohen Rate zu sehr geringen Kosten. Ein wichtiger Unterschied besteht darin, dass bei der seriellen Übertragung immer nur ein Bit gesendet wird, während bei der parallelen Übertragung mehrere Bits gleichzeitig gesendet werden. Die serielle Übertragung benötigt daher nur eine Leitung, während die parallele Übertragung mehrere Leitungen erfordert. USB, Ethernet, SATA, PCI Express sind Beispiele für die Verwendung der seriellen Übertragung. Parallele Übertragung ist heutzutage nicht weit verbreitet, wurde jedoch früher in Druckerport und PATA verwendet.

Bilder mit freundlicher Genehmigung: 

1. Serielles Kabel über Wikicommons (Public Domain)
2. IEEE 1284 über Wikicommons (Public Domain)