Serielle vs. parallele Übertragung
Der Hauptunterschied zwischen serieller und paralleler Übertragung liegt in der Art der Datenübertragung. Bei der seriellen Übertragung ist es sequentiell, während es bei der parallelen Übertragung gleichzeitig ist. 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, und daher wird heute die serielle Übertragung in den meisten verwendeten Schnittstellen wie USB, SATA und PCI Express verfolgt.
Was ist serielle Übertragung?
Serielle Übertragung bezieht sich auf die Übertragung von jeweils einem Bit, wobei die Übertragung sequentiell ist. Angenommen, wir haben ein Datenbyte „10101010“, das über einen seriellen Übertragungskanal gesendet werden soll. Es sendet Stück für Stück nacheinander. Zuerst wird „1“gesendet und dann wird „0“gesendet, wieder „1“und so weiter. Somit wird im Wesentlichen nur eine Datenleitung/Draht für die Übertragung benötigt, was unter Kostengesichtspunkten von Vorteil ist. Heutzutage verwenden viele Übertragungstechnologien die serielle Übertragung, da sie mehrere Vorteile hat. Ein wichtiger Vorteil ist die Tatsache, dass keine Synchronisation erforderlich ist, da keine parallelen Bits vorhanden sind. In diesem Fall kann die Taktgeschwindigkeit auf ein sehr hohes Niveau erhöht werden, so dass eine große Baudrate erreicht werden kann. Aus dem gleichen Grund ist es auch möglich, die serielle Übertragung für große Entfernungen ohne Probleme zu verwenden. Da es keine parallelen Leitungen in der Nähe gibt, wird das Signal auch nicht durch Phänomene wie Übersprechen und Interferenzen von benachbarten Leitungen beeinflusst, wie es bei einer parallelen Übertragung der Fall ist.
Serielles Übertragungskabel
Der Begriff serielle Übertragung ist sehr eng mit RS-232 verbunden, einem seriellen Kommunikationsstandard, der vor langer Zeit in IBM-PCs eingeführt wurde. Es verwendet eine serielle Übertragung und wird auch als serielle Schnittstelle bezeichnet. USB (Universal Serial Bus), die heute in der Computerindustrie am weitesten verbreitete Schnittstelle, ist ebenfalls seriell. Ethernet, das wir zum Verbinden von Netzwerken verwenden, folgt ebenfalls der seriellen Kommunikation. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), das zur Reparatur von Festplatten und Lesegeräten für optische Laufwerke verwendet wird, ist ebenfalls seriell, wie der Name schon sagt. Andere bekannte serielle Übertragungstechnologien sind Firewire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Außerdem war PS/2, das für den Anschluss von Maus und Tastatur verwendet wurde, ebenfalls seriell. Vor allem PCI Express, mit dem moderne Grafikkarten an den PC angeschlossen werden, folgt ebenfalls der seriellen Übertragung.
Was ist parallele Übertragung?
Parallele Übertragung bezieht sich auf die gleichzeitige Übertragung paralleler Datenbits. Angenommen, wir haben ein paralleles Übertragungssystem, das 8 Bits gleichzeitig sendet. Es sollte aus 8 separaten Leitungen/Drähten bestehen. Stellen Sie sich vor, wir wollen das Datenbyte „10101010“parallel übertragen. Hier sendet die erste Zeile „1“, die zweite Zeile „0“und so weiter gleichzeitig. Jede Leitung sendet gleichzeitig das ihr entsprechende Bit. Der Nachteil besteht darin, dass mehrere Drähte vorhanden sein sollten und daher die Kosten hoch sind. Da es mehr Pins geben sollte, werden auch die Ports und Steckplätze größer, was es nicht für kleine eingebettete Geräte geeignet macht. Wenn man von paralleler Übertragung spricht, fällt einem als erstes ein, dass die parallele Übertragung schneller sein sollte, da mehrere Bits gleichzeitig übertragen werden. Theoretisch muss das so sein, aber aus praktischen Gründen ist die parallele Übertragung noch langsamer als die serielle Übertragung. Der Grund dafür ist, dass alle parallelen Datenbits auf der Empfängerseite empfangen werden müssen, bevor der nächste Datensatz gesendet wird. Das Signal auf verschiedenen Leitungen kann jedoch unterschiedlich lange dauern, und daher werden nicht alle Bits gleichzeitig empfangen, und daher sollte für die Synchronisation eine Wartezeit vorhanden sein. Aus diesem Grund kann die Taktrate 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 wie Übersprechen und gegenseitige Interferenzen verursachen, die die Signale verschlechtern. Aus diesen Gründen wird für kurze Distanzen parallel übertragen.
IEEE 1284
Die bekannteste parallele Übertragung ist der Druckeranschluss, der auch als IEEE 1284 bekannt ist. Dies ist der Anschluss, der auch als paralleler Anschluss bekannt ist. Dies wurde für Drucker verwendet, ist aber heute nicht weit verbreitet. In der Vergangenheit wurden Festplatten und Lesegeräte für optische Datenträger über PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) mit dem PC verbunden. 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 parallele Übertragungen verwenden.
Es ist jedoch sehr wichtig zu wissen, dass der schnellste Bus im Computer, nämlich der Front-Side-Bus, der CPU und RAM verbindet, eine parallele Übertragung ist.
Was ist der Unterschied zwischen serieller und paralleler Übertragung?
• Bei der seriellen Übertragung werden die Daten bitweise nacheinander übertragen. Die Übertragung erfolgt sequentiell. Bei der parallelen Übertragung werden mehrere Bits gleichzeitig und somit simultan übertragen.
• Die serielle Übertragung benötigt nur eine Leitung, die parallele Übertragung jedoch mehrere Leitungen.
• Serielle Busse sind im Allgemeinen kleiner als parallele Busse, da die Anzahl der Pins geringer ist.
• Serielle Übertragungsleitungen sind nicht mit Interferenz- und Übersprechproblemen konfrontiert, da es keine nahegelegenen Leitungen gibt, aber bei paralleler Übertragung treten solche Probleme aufgrund der nahegelegenen Leitungen auf.
• Die serielle Übertragung kann beschleunigt werden, indem die Taktrate auf sehr hohe Werte erhöht wird. Bei der parallelen Übertragung muss die Taktrate jedoch langsamer geh alten 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 sehr große Entfernungen übertragen, während dies bei paralleler Übertragung nicht der Fall ist.
• Die heute am weitesten verbreitete Übertragungstechnik ist die serielle Übertragung.
Zusammenfassung:
Parallele vs. serielle Übertragung
In der Computerindustrie wird heute die serielle Übertragung viel häufiger als die parallele Übertragung verwendet. Der Grund dafür ist, dass die serielle Übertragung über große Entfernungen mit einer sehr schnelleren Rate zu sehr geringen Kosten übertragen werden kann. Ein wichtiger Unterschied besteht darin, dass bei der seriellen Übertragung jeweils 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. Die parallele Übertragung ist heute nicht weit verbreitet, wurde aber in der Vergangenheit beim Druckerport und PATA verwendet.
