串行和并行的概念太广了。只要百度一下串行和并行,就会出来很多类似“串行通信与并行通信”、“串行接口与并行接口”、“串行总线与并行总线”、“串行协议与并行协议”以及“串行传输与并行传输”等概念介绍,而我们现在要说的串行信号应该包括了上面所有的这些概念,既有传输(通信)方式,又有接口类型,同时还有数据本身的协议特点,信号、协议、总线和接口,有时候看起来是一样的,但细细思量却还是有差别的,总之不是一两句话就能说清楚的(如PCIE信号、PCIE协议、PCIE接口以及PCIE总线之间的相互瓜葛就是剪不断理还乱啊)。举个简单的例子,PCI总线说的是一组传输通道,而PCI接口是一种连接标准,两者之间的关系就是PCI接口的设备都要通过PCI总线来进行通信,而PCI总线上走的设备并不全是PCI接口的,像集成声卡,走的就是PCI总线。在这里PCI总线提供了一种通道,这个通道上可以有不同的符合这种通道要求的接口设备或信号(PCI信号或Audio信号)。
何为并行信号?
并行信号就是以并行方式通信的信号,在并行通信中一个字节(8位)数据是在8条并行传输线上同时由源端传到目的地,也可以说有多个数据线(几根就是几位),在每个时钟脉冲下可以发送多个数据位(几位的并行口就发送几位)。
所以早期对串行通信与并行通信的理解为:同样的一个字节数据(8位),并行通信有8根线路,所以只要一次就可以传送过去,形象的说,把线路(通道)比作道路,能并排开几辆车的就可以说是“并行”。
何为串行信号?
串行信号就是以串行方式通信的信号。串行通信指数据在单条一位宽的传输线上,一比特接一比特地按顺序传送的方式,在早期的定义里也有说只有一根数据线,每个时钟脉冲下只能发送一位数据的方式;
所以早期对串行通信的理解为:同样的一个字节数据(8位),串行通信要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。形象的说,把线路(通道)比作道路,只能一辆一辆开的就属于“串行”了。
并行通信与串行通信的对比
很明显,并行通信的速度要比串行通信的速度快得多,效率更高,费时更少。
不过这些都是早期I/O速率都不高的情况下的理论理解,但信息技术飞速发展,之前的理解放在现在来看已经过时了,因为现在是高速串行信号时代了。
在高速状态下,并行口的几根数据线之间存在串扰,而并行口需要信号同时发送同时接收,任何一根数据线的延迟都会引起问题。而串行只有一根数据线,不存在信号线之间的串扰,而且串行还可以采用低压差分信号,可以大大提高它的抗干扰性,所以可以实现更高的传输速率,尽管并行可以一次传多个数据位,但是时钟远远低于串行,所以目前串行传输是高速传输的首选。
另外,由于并行信号由于需要多位传输路径,这在早期是可以接受的。但是摩尔定律的现象使得与几十年前相比可生产的芯片中硅电路的数量大幅增加,而芯片封装技术的pin密度并没有像硅密度一样以相同的速度在增加,因此I/O
pin的封装实际上比硅电路还贵,这就意味着对于大多数芯片来说pin管脚越来越多变得不可接受。
参考资料:http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/Show.aspx?id=1096
串行接口
串行接口,简称串口,也就是COM接口,是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在1980年前后,数据传输率是115kbps~230kbps,串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备,目前部分新主板已开始取消该接口。
并行接口
并行接口,简称并口,也就是LPT接口,是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快8倍,标准并口的数据传输率为1Mbps,一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。
另外,串口和并口都能通过直接电缆连接的方式实现双机互连,在此方式下数据只能低速传输。微型计算机主机与外部设备的连接,基本上使用了两类接口;串行接口与并行接口。 并行接口是指数据的各位同时进行传送,其特点是传输速度快,但当传输距离较远、位数又多时,导致了通信线路复杂且成本提高。串行通信是指数据一位位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,并可以利用电话线,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。 串行通信本身又分为异步通信与同步通信两种。 串行通信线路上传送的是数字信号,表示传送数字信号能力的指标为数据速率(Data Rate),其单位为bps(bit persecond),即每秒钟传送的二进制位数。 串行接口标准: 目前普遍采用的一种串行接口标准是RS-232-C标准。RS-232-C接口标准采用25个引脚的连接器(D型插座)。RS-232-C规定有25根连线。