ในตอนแรกเมื่อพวกเขาปรากฏตัวขึ้น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมาพร้อมกับพวกเขาหลายอย่างที่ไม่ซับซ้อน แต่ค่อนข้างประสบความสำเร็จในการทำงานร่วมกับการเติมพอร์ตหรืออินเทอร์เฟซวงจรอื่น ๆ ทั้งหมด คำว่าพอร์ตหมายถึงวิธีการถ่ายโอนข้อมูล มันเหมือนกับเซลล์ความทรงจำ มีเพียงข้อมูลเท่านั้นที่ถูกเขียนลงใน RAM และยังคงอยู่ตราบเท่าที่บางโปรแกรมต้องการมัน จนกว่าโปรแกรมจะประมวลผลมัน (หรือตัวโปรแกรมเองยังต้องการโดยใครบางคนบนคอมพิวเตอร์)
พอร์ตและหน่วยความจำ
นั่นคือโปรแกรมจะอ่านข้อมูลจากหน่วยความจำไปยังโปรเซสเซอร์ทำอะไรบางอย่างกับมันอาจได้รับข้อมูลใหม่จากข้อมูลนี้ซึ่งมันจะเขียนไปยังตำแหน่งอื่น หรือตัวที่กำหนดเองก็จะถูกเขียนใหม่ไปยังที่อื่น ไม่ว่าในกรณีใด ข้อมูลที่เคยบันทึกไว้ในหน่วยความจำสามารถอ่านหรือลบได้ ห้องขังดูเหมือนหน้าอกยืนอยู่กับผนัง และหน่วยความจำทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ แต่ละเซลล์มีที่อยู่ของตัวเอง เหมือนกับหีบที่ยืนเรียงกันเป็นแถวกับผนังในห้องใต้ดินของอัศวินผู้ตระหนี่
คุณสามารถจินตนาการถึงพอร์ตเป็นเซลล์ได้ เท่านั้น เซลล์ดังกล่าวด้านหลังมีหน้าต่างทอดไปที่ไหนสักแห่งด้านหลังกำแพง คุณสามารถเขียนข้อมูลลงไปได้และข้อมูลก็จะถูกนำออกไปนอกหน้าต่างแม้ว่าจะยังคงอยู่ในเซลล์ในลักษณะเดียวกับในบางครั้งก็ตาม ในเซลล์ปกติแรม
หรือในทางกลับกัน ข้อมูลสามารถ "บิน" ไปยังเซลล์พอร์ตได้จากหน้าต่าง โปรเซสเซอร์จะเห็นสิ่งนี้และอ่านข้อมูลใหม่นี้ที่ปรากฏขึ้น และเขาจะนำไปใช้งาน - เขาจะเขียนมันใหม่ที่ไหนสักแห่ง คำนวณใหม่พร้อมกับข้อมูลอื่น ๆ มันสามารถเขียนไปยังเซลล์อื่นได้ หรือไปยังพอร์ตเซลล์อื่น ข้อมูลที่ได้รับผ่านพอร์ตแรกสามารถ "บินออกไป" ในหน้าต่างของพอร์ตที่สองได้ - นั่นคือวิธีที่โปรเซสเซอร์ตัดสินใจ แม่นยำยิ่งขึ้นคือโปรแกรมที่สั่งการโปรเซสเซอร์และประมวลผลข้อมูลที่บันทึกในหน่วยความจำและมาจากพอร์ตในขณะนี้
เรียบง่ายและสวยงาม พอร์ตเหล่านี้ถูกเรียกทันที - พอร์ตอินพุต - เอาท์พุต ข้อมูลบางส่วนจะถูกส่งไปที่ไหนสักแห่งผ่านข้อมูลอื่น ๆ โดยได้รับจากที่ไหนสักแห่ง
ถ้าอย่างนั้นการเคลื่อนไหวก็เริ่มต้นเป็นวงกลม มีเครื่องหนึ่งและมีอีกเครื่องหนึ่ง และตอนนี้ก็มีสายโซ่ของอักขระ ซึ่งแต่ละสายประกอบด้วยบิตไบนารี่เดี่ยวๆ และสายโซ่นี้จำเป็นต้องได้รับการส่งผ่าน วิธีการโอน? คุณสามารถส่งอักขระทั้งหมดตามแนวสาย 8 เส้นได้ทันที - สายหนึ่ง = หนึ่งบิตจากนั้นรหัสของอีกสายหนึ่งจากนั้นสายที่สามและต่อไปเรื่อย ๆ จนกว่าคุณจะส่งสายโซ่ทั้งหมด
และเป็นไปได้ที่จะเปิดเผยแต่ละบิตโดยไม่อยู่ในอวกาศ (ผ่านสายไฟ) แต่ทันเวลา: ขั้นแรกส่งสัญลักษณ์หนึ่งบิตจากนั้นครั้งที่สองและต่อ ๆ ไปแปดครั้ง เป็นที่ชัดเจนว่าในกรณีที่สองจำเป็นต้องใช้วิธีการเพิ่มเติมบางอย่างเพื่อเปิดเผยสัญลักษณ์ในลักษณะนี้ให้ทันเวลา
ขนานและอนุกรม
และความเร็วในการส่งจะแตกต่างกัน:
ปรากฎว่าแต่ละตัวเลือกมีข้อดี แต่ก็มีข้อเสียด้วย
- การส่งครั้งละแปดบิตจะเร็วกว่า (นั่นคือ ไบต์ต่อไบต์) แต่คุณต้องการสายเพิ่มขึ้นแปดเท่า
- การส่งทีละบิตต้องใช้การส่งข้อมูลเพียงครั้งเดียว แต่จะช้ากว่า 8 เท่า
ดังนั้นในกรณีแรกพวกเขาเรียกว่าการส่งสัญญาณแบบขนานและในกรณีที่สองเรียกว่าอนุกรม
พอร์ตอินเทอร์เฟซ
และระบบการส่งสัญญาณทั้งหมด - ในกรณีหนึ่งด้วยวิธีนี้ในอีกกรณีหนึ่ง - เช่นนั้น เรียกว่าอินเทอร์เฟซ- อินเทอร์เฟซหนึ่งเป็นแบบขนาน ส่วนอีกอินเทอร์เฟซเป็นแบบอนุกรม เกือบจะเหมือนกัน พอร์ตหนึ่งขนาน อีกพอร์ตอนุกรม
แนวคิดเรื่องพอร์ตแตกต่างจากแนวคิดเรื่อง "อินเทอร์เฟซ" อย่างไร ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ คำต่างๆ ไม่เพียงแต่ปรากฏเท่านั้น แต่ยังเติบโตและได้รับ "การศึกษา" และเช่นเดียวกับผู้คน พวกเขาสามารถกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญแคบๆ หรือกลายเป็น "มือสมัครเล่น" ได้ นี่เป็นคำสมัครเล่นทั่วไป - "อินเทอร์เฟซ" เพราะมันคือ “ปลั๊กสำหรับทุกรู” อินเทอร์เฟซคือ:
และความหมายของคำคือบางสิ่งระหว่างบางสิ่ง อินเตอร์ - ระหว่างหน้า - ใบหน้า ผลลัพธ์ออกมาสวยงาม จึงใช้ทุกที่ ตัวอย่างเช่น อินเทอร์เฟซผู้ใช้ของระบบ Windows คือหน้าตาของระบบที่ออกแบบมาเพื่อสื่อสารกับบุคคล
และประกอบด้วยภาพที่วาดบนหน้าจอ + กฎการทำงานของแต่ละองค์ประกอบของภาพ (เช่น คลิกปุ่มบนหน้าจอด้วยเมาส์ - มันจะถูกกด) + กฎสำหรับปฏิกิริยาของแต่ละองค์ประกอบและ ระบบทั้งหมดโดยรวม + ฮาร์ดแวร์ทั้งหมดที่เข้าร่วมในการสนทนา (เมาส์ คีย์บอร์ด หน้าจอ) + โปรแกรมทั้งหมดที่จัดให้มีการสนทนาทั้งจากด้านข้างของระบบทั้งหมดและจากด้านข้างของอุปกรณ์แต่ละตัว (ไดรเวอร์)
พวกเขาไม่ได้กล่าวถึงบุคคลนั้น แต่เนื่องจากเขาเป็นส่วนหนึ่งของการมีปฏิสัมพันธ์ด้วย เขาจึงต้องมีความรู้และทักษะในการทำงานในระบบ และสำหรับสิ่งนี้ จึงมีโปรแกรมการฝึกอบรม ระบบช่วยเหลือ... และจากทั้งหมดนี้สวยงามและ คำพูดที่กว้างขวางเกิดขึ้น: อินเตอร์เฟซ.
ในธีมของเรา อินเทอร์เฟซทำให้สิ่งต่างๆ ง่ายขึ้นเล็กน้อย
นี่คือวิธีการถ่ายโอนฮาร์ดแวร์ + ซอฟต์แวร์ + กฎการถ่ายโอน ฮาร์ดแวร์ - เข้าใจได้ แต่ซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์และในการสื่อสารสมัยใหม่นั้นมีอยู่เสมอและทุกที่ มันยังเกิดขึ้น: ประการแรก มีการสร้างบางสิ่งที่ใช้งานได้บนฐานฮาร์ดแวร์บางตัว ซึ่งไม่ได้ดำเนินการทันที แต่ โดยใช้โปรแกรมที่เขียนขึ้นเป็นพิเศษ- และโปรแกรมทั้งหมดสามารถปรับแต่งได้
และในขณะที่ฟังก์ชันใหม่ (หรือบล็อกฟังก์ชัน) ทำงานทีละน้อย โปรแกรมที่ "สร้าง" มัน - และแตกต่างจากฮาร์ดแวร์ตรงที่สามารถกำหนดค่าได้ง่าย - จะถูกนำไปสู่การกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุด ที่ไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าอีกต่อไป จากนั้นโปรแกรมในเวอร์ชันใหม่ของบล็อกการทำงานจะถูกแทนที่ด้วยการทดแทนฮาร์ดแวร์สำหรับชิ้นส่วนซอฟต์แวร์ เช่น การ “เย็บ” ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด โปรแกรมที่ได้รับการปรับแต่งอย่างดีในหน่วยความจำถาวร- หรือสร้างวงจรลอจิคัลพิเศษที่จะทำสิ่งเดียวกับที่โปรแกรมที่ได้รับการกำหนดค่าอย่างเหมาะสมที่สุดทำ - โดยไม่ต้องอายและบางครั้งก็ลืมการตั้งค่าที่มีประโยชน์ทั้งหมด
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมอินเทอร์เฟซจึงมักเรียกสิ่งนี้ - ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์.
กฎการส่งข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งเดียวกันได้รับการเข้าใจ (และประมวลผล) ในลักษณะเดียวกันที่ปลายทั้งสองของการโต้ตอบ เรากำลังพูดถึงการส่งแรงกระตุ้นหรือไม่? ซึ่งหมายความว่าแรงกระตุ้นจะต้องเหมือนกันอย่างเคร่งครัด
ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ 1 บิตมาในรูปแบบของแรงดันไฟฟ้าตกจากศูนย์ +12 หรือ +15 โวลต์ และเพื่อให้มันอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือการแตกแหลม - จุดสูงสุดจะต้องไม่น้อยกว่า + 5 โวลต์และไม่จำเป็นต้องแนะนำขีด จำกัด บนจริงๆ เนื่องจากเมื่อมีการส่งสัญญาณแรงกระตุ้นในระยะทางหนึ่ง สัญญาณไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะอ่อนลงและ "เลอะเลือน"
หากส่งไฟ 12 โวลต์จากปลายด้านหนึ่งอย่างเคร่งครัด ไฟ 3 โวลต์อาจไปถึงอีกด้านหนึ่ง และระบบรับสัญญาณอาจตีความได้ว่าเป็นสัญญาณรบกวนในสาย และข้อมูลที่ส่งจะหายไป
ควรเข้าใจความหมายของแรงกระตุ้นในลักษณะเดียวกัน และแรงกระตุ้นสามารถเป็นข้อมูลได้, บริการ, การซิงโครไนซ์ และโดยทั่วไป ตัวอย่างเช่น ไม่ใช่แรงกระตุ้น แต่เป็นเพียงแรงดันไฟฟ้าคงที่ โดยสามารถใช้ปลายอีกด้านหนึ่งเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็กได้
และสายที่พูดคุยกันตั้งแต่ต้นก็ควรเข้าใจอย่างเท่าเทียมกัน ที่นี่ต้องบอกทันทีว่าไม่เคยมีสายไฟเพียงเส้นเดียว แม้แต่โทรศัพท์ก็มีสายไฟสองเส้นในสายเคเบิล แต่โดยปกติแล้วสายเคเบิลควรมีสี่เส้น และอินเทอร์เฟซข้อมูลมักจะมีตัวนำหลายตัวเสมอ บางส่วนเป็นข้อมูลบางส่วนเป็นบริการ และนี่คือสิ่งที่ควรได้รับการยอมรับอย่างเท่าเทียมกันทั้งสองด้านของการโต้ตอบ และสายไฟได้รับการยอมรับว่าเป็น- ตามสีหากอยู่ในสายเคเบิลและตามตำแหน่งหากอยู่ในหน้าสัมผัสการเชื่อมต่อ
Port เป็นคำง่ายๆ และไม่คลุมเครือทั้งหมด แต่ความหมายก็คล้ายกัน: มีบางสิ่งโหลดลงบนบางสิ่งและส่งไปที่ไหนสักแห่ง หรือในทางกลับกัน สิ่งที่ยอมรับบางสิ่งบางอย่างและขนบางสิ่งบางอย่างออกจากสิ่งนั้น ความหมายเกือบจะเหมือนกับอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์-ซอฟต์แวร์ แต่จะกระชับมากกว่า และเข้มงวดมากขึ้นเหมือนในกองทัพเรือ (“พวกเขาจะบอกคุณ - อย่าเถียง... แต่เราไม่เถียง...”) เฉพาะสัญญาณของเราเท่านั้นที่เดินทางไม่ได้ทางทะเล แต่โดยสายเคเบิล
Pinout ของตัวเชื่อมต่อพอร์ต COM
pinout ไม่มีการเชื่อมต่อด้วยการตรึงกางเขน เหมือนกับสายไฟที่วิ่งอย่างอิสระในปลอกสายเคเบิลเส้นเดียว พวกมันจะถูกแยกชิ้นส่วนออกเป็นด้านข้างและบัดกรีอย่างแข็งเข้ากับหมุด คล้ายกับการตรึงกางเขน Pin ในภาษาอังกฤษ "pin", pin ดังนั้น pinout คำนี้เป็นศัพท์แสง "โปรภาษาอังกฤษ" อยู่แล้วในการสื่อสารคอมพิวเตอร์ หมายถึงการต่อสายไฟเข้ากับหมุดบนขั้วต่อ
รูปร่างของขั้วต่อลำดับของสายไฟ (พิน) วัตถุประสงค์ของพินแต่ละอันตลอดจนพิกัดแรงดันไฟฟ้าและความหมายของสัญญาณในแต่ละอัน - นี่เป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เฟซ โดยทั่วไปแล้ว ข้อมูลทั้งหมดนี้จะถูกรวบรวมเป็นเอกสารแยกต่างหากที่เรียกว่าข้อกำหนดเฉพาะของพอร์ต ป้ายหน้าเดียวที่เรียบง่ายและชัดเจน ในอินเทอร์เฟซประเภทอื่นๆ บางสิ่งเช่นนี้อาจเรียกว่า "โปรโตคอล" และที่นี่พวกเขาเรียกมันว่า "pinout".
พอร์ตอนุกรม COM
พอร์ต COM ของคอมพิวเตอร์เป็นการเชื่อมต่อระยะไกลระหว่างคอมพิวเตอร์คอมเพล็กซ์ ต่างจากพอร์ตขนานและสายเคเบิลที่นำไปสู่อุปกรณ์ "หนัก" - เครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์, พอร์ต Com ที่เชื่อมต่อหน่วย "เบา" เข้ากับคอมพิวเตอร์ - เมาส์, โมเด็ม อินเทอร์เฟซระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ครั้งแรก (ผ่าน "โมเด็ม null") ในอนาคต, เครือข่ายท้องถิ่นแพร่กระจายเมื่อใดและเมาส์เริ่มเชื่อมต่อผ่านตัวเชื่อมต่อเดียวกันกับคีย์บอร์ด - พอร์ต ps/2 (pe-es-in half) - พอร์ต com ถูกลืมไปในทางใดทางหนึ่ง
การฟื้นฟูมาพร้อมกับการถือกำเนิดของอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม USB จึงกลายเป็นการเคลื่อนไหวเป็นวงกลม ขณะนี้คุณสามารถค้นหาได้บน USB นอกเหนือจากแฟลชไดรฟ์ เมาส์ USB และคีย์บอร์ด USB เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ โมเด็ม - ตอนนี้อุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดอยู่บน USB ฉันลืมไปแล้วเกี่ยวกับสายเคเบิล LTP แบบขนานที่หนาและแข็งซึ่งต้องขันเกลียวที่แต่ละด้านด้วยสลักเกลียว 2 ตัว และใน USB เหล่านี้มีสายสัญญาณสองเส้น (อันที่จริงหนึ่งช่องสัญญาณหนึ่งสัญญาณตรงและอีกสายหนึ่งเหมือนกัน - ผกผัน) และแหล่งจ่ายไฟและตัวเครื่องสองเส้น
มีพอร์ต COM อนุกรมก่อนหน้านี้หลายพอร์ต เล็กที่สุด - และเป็นที่นิยมมากที่สุดพอร์ต 9 พิน (D9) ซึ่งอุปกรณ์ส่วนใหญ่เชื่อมต่ออยู่: เมาส์ โมเด็ม สายเคเบิลโมเด็มแบบ null ผู้ติดต่อถูกจัดเรียงเป็นสองแถว 5 และ 4 แถวทำให้เกิดรูปสี่เหลี่ยมคางหมู จึงได้ชื่อว่า D9 บน “แม่” ลำดับเลขเรียงจากซ้ายไปขวาและจากบนลงล่าง:
1 2 3 4 5
สายต่อพอร์ต COM พอร์ต RS232 9 ขา
| № | การกำหนด | พิมพ์ | คำอธิบาย |
|---|---|---|---|
| 1 | ดีซีดี | ทางเข้า | ระดับสูงจากโมเด็มเมื่อได้รับพันธมิตรโมเด็มของผู้ให้บริการ |
| 2 | RxD | ทางเข้า | พัลส์ข้อมูลที่เข้ามา |
| 3 | ส่งแล้ว | ออก | พัลส์ข้อมูลขาออก |
| 4 | ดีทีอาร์ | ออก | ระดับสูง (+12V) แสดงว่าคอมพิวเตอร์พร้อมรับข้อมูล เมาส์ที่เชื่อมต่ออยู่ใช้พินนี้เป็นแหล่งพลังงาน |
| 5 | จีเอ็นดี | ทั่วไป | โลก |
| 6 | ดีเอสอาร์ | ทางเข้า | อุปกรณ์พร้อมที่จะส่งข้อมูล |
| 7 | เรียลไทม์ | ออก | ความพร้อมในการตอบสนองของอุปกรณ์ของพันธมิตร |
| 8 | ซีทีเอส | ทางเข้า | ความพร้อมในการรับข้อมูลจากพันธมิตร |
| 9 | ร.พ. | ทางเข้า | สัญญาณที่แจ้งให้คอมพิวเตอร์ทราบเกี่ยวกับสายเรียกเข้าที่โมเด็มได้รับจากสายสื่อสาร |
คำอธิบายของอินเทอร์เฟซ RS-232 รูปแบบของตัวเชื่อมต่อที่ใช้และวัตถุประสงค์ของพิน การกำหนดสัญญาณ โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูล
คำอธิบายทั่วไป
อินเทอร์เฟซ RS-232 มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า "EIA/TIA-232-E" แต่เป็นที่รู้จักกันดีในชื่ออินเทอร์เฟซ "พอร์ต COM" ก่อนหน้านี้เป็นหนึ่งในอินเทอร์เฟซที่พบบ่อยที่สุดในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ยังคงพบได้ในคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป แม้ว่าจะมีอินเทอร์เฟซที่เร็วกว่าและชาญฉลาดกว่า เช่น USB และ FireWare ก็ตาม ข้อดีของมันจากมุมมองของนักวิทยุสมัครเล่นคือความเร็วขั้นต่ำที่ต่ำและความง่ายในการใช้งานโปรโตคอลในอุปกรณ์โฮมเมด
อินเทอร์เฟซทางกายภาพนั้นใช้งานโดยตัวเชื่อมต่อหนึ่งในสองประเภท: DB-9M หรือ DB-25M ซึ่งไม่พบในคอมพิวเตอร์ที่ผลิตในปัจจุบัน
การกำหนดพินของขั้วต่อ 9 พิน
|
ปลั๊ก 9 ขา ชนิด DB-9M การกำหนดหมายเลขหน้าสัมผัสที่ด้านพิน ทิศทางของสัญญาณจะแสดงโดยสัมพันธ์กับโฮสต์ (คอมพิวเตอร์) |
|
การกำหนดพินของขั้วต่อ 25 พิน
|
|
จากตารางจะเห็นได้ว่าอินเทอร์เฟซ 25 พินมีความโดดเด่นด้วยการมีช่องรับส่งสัญญาณที่สองที่เต็มเปี่ยม (สัญญาณที่กำหนด "# 2") รวมถึงสัญญาณควบคุมและควบคุมเพิ่มเติมมากมาย อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งถึงแม้จะมีตัวเชื่อมต่อ "กว้าง" ในคอมพิวเตอร์ แต่สัญญาณเพิ่มเติมก็ไม่ได้เชื่อมต่อกับมัน
ลักษณะทางไฟฟ้า
ระดับตรรกะของเครื่องส่งสัญญาณ:"0" - ตั้งแต่ +5 ถึง +15 โวลต์, "1" - ตั้งแต่ -5 ถึง -15 โวลต์
ระดับลอจิกของผู้รับ:"0" - สูงกว่า +3 โวลต์, "1" - ต่ำกว่า -3 โวลต์
อิมพีแดนซ์อินพุตของตัวรับสัญญาณมีค่าอย่างน้อย 3 kOhmคุณลักษณะเหล่านี้ถูกกำหนดโดยมาตรฐานให้น้อยที่สุดซึ่งรับประกันความเข้ากันได้ของอุปกรณ์อย่างไรก็ตามลักษณะที่แท้จริงมักจะดีกว่ามากซึ่งในด้านหนึ่งช่วยให้สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำจากพอร์ตได้ (เช่นข้อมูลโฮมเมดจำนวนมาก สายเคเบิลสำหรับโทรศัพท์มือถือได้รับการออกแบบในลักษณะนี้) และในทางกลับกันเพื่อจ่ายให้กับอินพุตพอร์ต ฤvertedษีระดับ TTL แทนสัญญาณไบโพลาร์
คำอธิบายสัญญาณอินเทอร์เฟซหลัก
ซีดี- อุปกรณ์จะตั้งค่าสัญญาณนี้เมื่อตรวจพบพาหะในสัญญาณที่ได้รับ โดยปกติแล้ว โมเด็มจะใช้สัญญาณนี้ ซึ่งจะแจ้งให้โฮสต์ทราบว่าตรวจพบโมเด็มที่ใช้งานได้ที่ปลายอีกด้านของสาย
RXD- สายให้โฮสต์รับข้อมูลจากอุปกรณ์ อธิบายรายละเอียดไว้ในส่วน "โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูล"
เท็กซัส- สายข้อมูลจากโฮสต์ไปยังอุปกรณ์ อธิบายรายละเอียดไว้ในส่วน "โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูล"
ดีทีอาร์- โฮสต์จะตั้งค่าสัญญาณนี้เมื่อพร้อมที่จะแลกเปลี่ยนข้อมูล ในความเป็นจริง สัญญาณจะถูกตั้งค่าเมื่อพอร์ตถูกเปิดโดยโปรแกรมการสื่อสาร และยังคงอยู่ในสถานะนี้ตราบเท่าที่พอร์ตเปิดอยู่
ดีเอสอาร์- อุปกรณ์จะตั้งค่าสัญญาณนี้เมื่อเปิดเครื่องและพร้อมที่จะสื่อสารกับโฮสต์ ต้องตั้งค่าสัญญาณนี้และสัญญาณก่อนหน้า (DTR) สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล
เรียลไทม์- โฮสต์จะตั้งค่าสัญญาณนี้ก่อนที่จะเริ่มส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์และยังส่งสัญญาณว่าพร้อมรับข้อมูลจากอุปกรณ์อีกด้วย ใช้สำหรับการควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยฮาร์ดแวร์
ซีทีเอส- อุปกรณ์จะตั้งค่าสัญญาณนี้เพื่อตอบสนองการตั้งค่าโฮสต์ก่อนหน้า (RTS) เมื่อพร้อมรับข้อมูล (เช่น เมื่อข้อมูลก่อนหน้าที่โฮสต์ส่งถูกถ่ายโอนโดยโมเด็มไปยังสายหรือมีพื้นที่ว่าง ในบัฟเฟอร์ระดับกลาง)
ร.พ.- อุปกรณ์ (โดยปกติจะเป็นโมเด็ม) จะตั้งค่าเสียงนี้เมื่อได้รับสายจากระบบระยะไกล เช่น เมื่อรับสาย หากโมเด็มได้รับการกำหนดค่าให้รับสาย
โปรโตคอลการสื่อสาร
ในโปรโตคอล RS-232 มีสองวิธีในการควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูล: ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ รวมถึงโหมดการรับส่งข้อมูลสองโหมด: ซิงโครนัสและอะซิงโครนัส โปรโตคอลอนุญาตให้คุณใช้วิธีการควบคุมใด ๆ ร่วมกับโหมดการส่งข้อมูลใดก็ได้ นอกจากนี้ยังสามารถดำเนินการได้โดยไม่ต้องมีการควบคุมการไหล ซึ่งหมายความว่าโฮสต์และอุปกรณ์พร้อมเสมอที่จะรับข้อมูลเมื่อมีการสร้างการสื่อสาร (สัญญาณ DTR และ DSR ถูกสร้างขึ้น)
วิธีการควบคุมฮาร์ดแวร์ดำเนินการโดยใช้สัญญาณ RTS และ CTS ในการส่งข้อมูล โฮสต์ (คอมพิวเตอร์) จะตั้งค่าสัญญาณ RTS และรอให้อุปกรณ์ตั้งค่าสัญญาณ CTS จากนั้นจึงเริ่มส่งข้อมูลตราบใดที่สัญญาณ CTS ถูกตั้งค่าไว้ โฮสต์จะตรวจสอบสัญญาณ CTS ทันทีก่อนที่ไบต์ถัดไปจะเริ่มส่ง ดังนั้นไบต์ที่เริ่มส่งแล้วจะถูกส่งแบบเต็มจำนวน โดยไม่คำนึงถึงค่า CTS ในโหมดการแลกเปลี่ยนข้อมูลฮาล์ฟดูเพล็กซ์ (อุปกรณ์และโฮสต์ส่งข้อมูลในทางกลับกัน ในโหมดฟูลดูเพล็กซ์สามารถทำได้พร้อมกัน) การลบสัญญาณ RTS โดยโฮสต์หมายความว่าจะสลับไปที่โหมดรับ
วิธีการควบคุมซอฟต์แวร์ประกอบด้วยฝั่งรับที่ส่งสัญญาณหยุดพิเศษ (อักขระที่มีรหัส 0x13 เรียกว่า XOFF) และการส่งสัญญาณดำเนินการต่อ (อักขระที่มีรหัส 0x11 เรียกว่า XON) เมื่อได้รับอักขระเหล่านี้แล้ว ผู้ส่งจะต้องหยุดการส่งหรือดำเนินการต่อตามนั้น (หากมีข้อมูลรอการส่ง) วิธีนี้ง่ายกว่าในแง่ของการใช้งานฮาร์ดแวร์ แต่ให้การตอบสนองที่ช้ากว่าและดังนั้นจึงต้องมีการแจ้งเตือนล่วงหน้าจากเครื่องส่งสัญญาณเมื่อพื้นที่ว่างในบัฟเฟอร์การรับลดลงจนถึงขีดจำกัดที่แน่นอน
โหมดการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสหมายถึงการแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างต่อเนื่องเมื่อบิตติดตามกันโดยไม่มีการหยุดชั่วคราวเพิ่มเติมที่ความเร็วที่กำหนด โหมดนี้เป็นพอร์ต COM ไม่รองรับ.
โหมดการถ่ายโอนแบบอะซิงโครนัสคือแต่ละไบต์ของข้อมูล (และพาริตีบิต หากมี) จะถูก "ห่อ" ด้วยลำดับการซิงโครไนซ์ของบิตเริ่มต้นที่เป็นศูนย์หนึ่งบิตและบิตหยุดหนึ่งบิตหรือมากกว่า แผนภาพการไหลของข้อมูลในโหมดอะซิงโครนัสแสดงในรูป
หนึ่งในอัลกอริธึมการทำงานของตัวรับที่เป็นไปได้ต่อไป:
- รอระดับสัญญาณรับสัญญาณ "0" (RXD ในกรณีของโฮสต์ TXD ในกรณีของอุปกรณ์)
- นับระยะเวลาบิตครึ่งหนึ่งและตรวจสอบว่าระดับสัญญาณยังคงเป็น "0"
- นับระยะเวลาเต็มของบิตและเขียนระดับสัญญาณปัจจุบันไปยังบิตข้อมูลที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุด (บิต 0)
- ทำซ้ำขั้นตอนก่อนหน้าสำหรับบิตข้อมูลที่เหลือทั้งหมด
- นับระยะเวลาเต็มของบิตและระดับสัญญาณปัจจุบัน ใช้เพื่อตรวจสอบการรับสัญญาณที่ถูกต้องโดยใช้การตรวจสอบพาริตี (ดูด้านล่าง)
- นับระยะเวลาเต็มของบิตและตรวจสอบให้แน่ใจว่าระดับสัญญาณปัจจุบันคือ “1”
การถ่ายโอนข้อมูลจากโปรเซสเซอร์กลางไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วงใดๆ และในทางกลับกันจะถูกควบคุมโดยการตั้งค่า IRQ คำขอขัดจังหวะ...
การขัดจังหวะและที่อยู่
การถ่ายโอนข้อมูลจากโปรเซสเซอร์กลางไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วงใดๆ และในทางกลับกันจะถูกควบคุมโดยการตั้งค่า Interrupt Request (IRQ) และที่อยู่ I/O สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงภายนอก คำขอขัดจังหวะและที่อยู่ I/O ถูกกำหนดให้กับพอร์ตที่เชื่อมต่ออยู่
คำว่า "คำขอขัดจังหวะ" บ่งบอกว่า CPU กำลังถูกขัดจังหวะและได้รับคำสั่งให้จัดการกับข้อมูลที่มาจากอุปกรณ์บางอย่าง มีการขัดจังหวะทั้งหมด 16 ครั้ง - ตั้งแต่ 0 ถึง 15 โดยทั่วไปแล้วพอร์ตอนุกรมและขนานทั้งหมดจำเป็นต้องมีคำขอขัดจังหวะของตนเอง ยกเว้น COM1 และ COM3 เช่นเดียวกับ COM2 และ COM4 มักจะมีคำขอขัดจังหวะทั่วไป
สำหรับแต่ละพอร์ต คุณต้องระบุที่อยู่ I/O ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งคล้ายกับเมลบ็อกซ์สำหรับการติดต่อที่มาถึงที่อยู่ CPU ซึ่งจะถูกเก็บไว้จนกว่าจะประมวลผล หากอุปกรณ์มากกว่าหนึ่งเครื่องใช้คำขอขัดจังหวะหรือที่อยู่ I/O ในเวลาเดียวกัน ก็จะไม่มีอุปกรณ์ใดทำงานได้อย่างถูกต้องและอาจทำให้พีซีค้างได้
หากมีปัญหากับพอร์ต ให้ตรวจสอบว่ามีการร้องขอการขัดจังหวะและที่อยู่ I/O ใดบ้าง
แผงควบคุม - ระบบ - อุปกรณ์ - พอร์ต COM และ LPT
หากคุณเห็นวงกลมสีเหลืองพร้อมเครื่องหมายอัศเจรีย์อยู่ข้างหน้าบรรทัดใดๆ คุณอาจพบสาเหตุของ “การรบกวน” เมื่อไฮไลต์บรรทัดแล้ว คลิก "คุณสมบัติ - ทรัพยากร" ในช่อง "รายการอุปกรณ์ที่ขัดแย้งกัน" ให้ค้นหาสาเหตุที่ทำให้เกิดข้อขัดแย้ง หากปรากฎว่าเป็นบอร์ดเก่าบางรุ่นที่ไม่รองรับ Plug & Play ก็จะถูกระบุว่าเป็น "อุปกรณ์ที่ไม่รู้จัก"
ในการแก้ไขปัญหา ให้เปลี่ยนคำขอขัดจังหวะหรือที่อยู่ I/O สำหรับอุปกรณ์ที่ละเมิดเครื่องใดเครื่องหนึ่ง หากพอร์ตอยู่บนเมนบอร์ด ให้ใช้โปรแกรมการตั้งค่าระบบ (BIOS) เพื่อดำเนินการนี้
หากต้องการเข้าสู่การตั้งค่าระบบระหว่างการเริ่มต้นพีซีให้กด "ลบ", "F1" หรือปุ่มอื่น ๆ - ค้นหาในเอกสารประกอบของระบบ ในโปรแกรมการตั้งค่าจำนวนมาก คุณสามารถกำหนดคำขอขัดจังหวะและที่อยู่ I/O (ตั้งค่าทรัพยากร) ให้กับแต่ละพอร์ตเฉพาะได้ โดยแทนที่พอร์ตเก่า
ค้นหาคำขอขัดจังหวะหรือที่อยู่ I/O ที่ไม่ได้ใช้
แผงควบคุม - ระบบ - อุปกรณ์ - คอมพิวเตอร์
คุณจะเห็นรายการทรัพยากรที่ใช้ทั้งหมด หากไม่มีคำขอขัดจังหวะที่ไม่ได้ใช้ ให้ลองปิดการใช้งานพอร์ตที่ไม่ได้ใช้โดยใช้การตั้งค่าระบบ
หลังจากนั้น...
ระบบ - อุปกรณ์ - อุปกรณ์ที่ขัดแย้ง - ทรัพยากร
ปิดคุณสมบัติการตั้งค่าอัตโนมัติ ในหน้าต่าง "รายการทรัพยากร" ให้เลือกประเภททรัพยากร คลิกปุ่ม "เปลี่ยน" และในช่อง "ค่า" ให้ระบุค่าคำขอขัดจังหวะใหม่ (ไม่ได้ใช้) หรือที่อยู่ I/O
การตั้งค่าพารามิเตอร์สำหรับพอร์ตขนาน
พอร์ตขนานย่อว่า LPT คอมพิวเตอร์จะกำหนดที่อยู่ LPT1 ให้กับ LPT3 ให้กับแต่ละพอร์ตขนานที่ตรวจพบโดยอัตโนมัติ
หากคุณติดตั้งพอร์ตขนานที่สอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่ได้ใช้คำขอขัดจังหวะที่มีอยู่ ในคอมพิวเตอร์บางเครื่อง LPT1 และ LPT2 จะใช้ IRQ7 เป็นค่าเริ่มต้น ใช้ Device Manager ตั้งค่า IRQ5 สำหรับ LPT2 หากไม่สามารถทำได้ ให้ใช้โปรแกรมการตั้งค่า CMOS ของระบบของคุณ
การตั้งค่าทรัพยากรพอร์ตขนานมาตรฐาน
| พอร์ตแอลพีที | คำขอขัดจังหวะ | ที่อยู่ไอ/โอ |
| แอลพีที1 | IRQ7 | ซีวีเอส |
| แอลพีที2 | IRQ7 | 378 |
| แอลพีที3 | IRQ5 | 278 |
การตั้งค่าพารามิเตอร์พอร์ตอนุกรม
พอร์ตอนุกรมแต่ละพอร์ตจะถูกระบุโดยหนึ่งในแปดที่อยู่ COM ที่เป็นไปได้ - COM1, COM2 ฯลฯ ซึ่งแต่ละพอร์ตมีที่อยู่ I/O ที่ไม่ซ้ำกันและคำขอขัดจังหวะ
โปรดใช้ความระมัดระวังเมื่อติดตั้งอุปกรณ์ที่ต้องใช้พอร์ต COM ในพีซีของคุณ พอร์ต COM1 และ COM2 มีที่อยู่ I/O มาตรฐานและคำขอขัดจังหวะที่ไม่ควรเปลี่ยนแปลงใดๆ (โดยปกติจะสามารถเปลี่ยนได้ในโปรแกรมการตั้งค่า CMOS ของพีซีของคุณเท่านั้น) หากคุณต้องการกำหนดพอร์ต COM1 หรือ COM2 ให้กับอุปกรณ์ใหม่ เมื่อคุณบูตพีซี ให้เข้าสู่โปรแกรมติดตั้งและปิดการใช้งานพอร์ตอนุกรมที่กำหนดให้กับ COM1 หรือ COM2 หรือหากคุณต้องการล้างการตั้งค่าที่เกี่ยวข้องสำหรับ เพิ่มอุปกรณ์ เปลี่ยนคำขอขัดจังหวะและที่อยู่ที่ระบุว่าเป็น I/O
โปรดทราบว่าที่อยู่ I/O มาตรฐานทั้งหมดใช้เฉพาะการขัดจังหวะที่สามและสี่เท่านั้น เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งสองไม่ควรแชร์คำขอขัดจังหวะเดียวกัน ให้ลองแมปอุปกรณ์ภายนอกใหม่กับพอร์ต COM3 ผ่าน COM3 โดยตั้งค่าคำขอขัดจังหวะและที่อยู่ I/O ด้วยตนเองโดยใช้ตัวจัดการอุปกรณ์ (กล่องโต้ตอบ "คุณสมบัติ: ระบบ").
การตั้งค่าทรัพยากรพอร์ตอนุกรมมาตรฐาน
| พอร์ตคอม | คำขอขัดจังหวะ | ที่อยู่ไอ/โอ |
| คอม1 | IRQ4 | 3F8 |
| คอม2 | IRQ3 | 2F8 |
| คอม3 | IRQ4 | ZE8 |
| คอม4 | IRQ3* | 2E8 |
| คอม5 | IRQ4* | ซีโอ |
| คอม6 | IRQ3* | 2EO |
| คอม7 | IRQ4* | 338 |
| คอม8 | IRQ3* | 238 |
*สามารถติดตั้งได้โดยใช้ Windows 9x Device Manager (คุณสมบัติ: ระบบ)
การเพิ่มประสิทธิภาพพอร์ตอนุกรม
คอมพิวเตอร์มีพอร์ตอนุกรม 9 พินในตัวหนึ่งหรือสองพอร์ต ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ด้านหลังของคอมพิวเตอร์ การใช้พอร์ตดังกล่าวสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้เพียง 1 บิตต่อหน่วยเวลาในขณะที่ผ่านพอร์ตขนาน - 8 บิต ความเร็วของพอร์ตอนุกรมขึ้นอยู่กับเครื่องรับส่งสัญญาณอะซิงโครนัสสากล (UART) ซึ่งจะแปลงสตรีมข้อมูลแบบขนานที่ส่งผ่านพีซีบัสให้เป็นบิตเดียว
โดยทั่วไปแล้ว พีซีสมัยใหม่จะมาพร้อมกับรุ่น 16550 UART ในกรณีนี้ ปริมาณงานสูงสุดคือ 115 kbps ซึ่งให้แบนด์วิดท์เพียงพอสำหรับอุปกรณ์อนุกรมส่วนใหญ่ UART รุ่นเก่า 16450 และ 8250 ไม่สามารถรับมือกับงานนี้ได้อีกต่อไป แต่บางครั้งประสิทธิภาพของ UART 16550 อาจไม่เพียงพอเนื่องจากโมเด็มอะนาล็อกบางตัวประมวลผลข้อมูลที่บีบอัดด้วยความเร็ว 230 kbps และอะแดปเตอร์ ISDN - สูงสุด 1 Mbps ดังนั้น หากคุณต้องการความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่า ให้ซื้อการ์ดเอ็กซ์แพนชันที่มีรุ่น UART 16750 ที่สามารถทำงานที่ 921 kbps
การทำงานกับพอร์ตขนาน
โดยทั่วไปแล้วพอร์ตขนานจะใช้สำหรับเครื่องพิมพ์ แม้ว่าจะสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องสแกน เข้ากับพีซีได้ก็ตาม ด้วยความช่วยเหลือเหล่านี้ คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วตั้งแต่ 40 KB/s ถึง 1 MB/s และบางครั้งก็สูงกว่านั้นด้วยซ้ำ
โดยพื้นฐานแล้วพีซีทุกเครื่องจะมาพร้อมกับพอร์ตขนานหนึ่งพอร์ตในรูปแบบของตัวเชื่อมต่อ 25 พินที่แผงด้านหลัง หากต้องการเพิ่มพอร์ตที่สอง คุณต้องซื้อคอนโทรลเลอร์ I/O และติดตั้งลงในสล็อตส่วนขยายบนแผงระบบ พอร์ตขนานมีสี่ประเภท - ทิศทางเดียว สองทิศทาง ความสามารถขั้นสูง (พอร์ต EPP) และความสามารถขั้นสูง (พอร์ต ECP) แต่ละคนมีความเร็วและความสามารถที่แตกต่างกัน พอร์ต PC ใหม่ส่วนใหญ่จะรองรับทั้งสี่โหมด และหากต้องการทราบว่าโหมดใดที่มีพอร์ตขนาน ให้ดูในยูทิลิตี้การตั้งค่า CMOS ของพีซีของคุณภายใต้อุปกรณ์ต่อพ่วงแบบรวม
พอร์ตทิศทางเดียวบางครั้งเรียกว่าพอร์ต SPP การกำหนดค่าพื้นฐานนี้ส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 40-50 KB/s ในทิศทางเดียวเท่านั้น - ไปยังเครื่องพิมพ์หรืออุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ
พอร์ตสองทิศทางให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบสองทางด้วยความเร็วการถ่ายโอนตั้งแต่ 100 ถึง 300 KB/s ระหว่างพีซีและอุปกรณ์ภายนอก ในกรณีนี้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของเครื่องหลังจะเข้าสู่คอมพิวเตอร์
พอร์ตที่ได้รับการปรับปรุง (EPP)ออกแบบมาสำหรับไดรฟ์ภายนอกและอะแดปเตอร์เครือข่ายที่ต้องการประสิทธิภาพสูง ให้ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลจาก 400 KB/s ถึง 1 MB/s หรือมากกว่า
เมื่อติดตั้งตัวเลือก EPP ในโปรแกรมการตั้งค่าระบบ จะมีการนำเสนอเวอร์ชัน 1.7 และ 1.9 สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงเกือบทั้งหมดที่ซื้อในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คุณต้องเลือก 1.9
พอร์ตความสามารถขยาย (ECP)เพิ่มความเร็วและขยายความสามารถในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ภายนอกและคอมพิวเตอร์ หากเครื่องพิมพ์และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ รองรับ ECP อุปกรณ์จะรายงานสถานะและข้อผิดพลาดของอุปกรณ์โดยตรง
หากอยู่ในโปรแกรม การตั้งค่าระบบตั้งค่าตัวเลือก ECP จากนั้นบรรทัดจะปรากฏขึ้นเพื่อเลือกช่อง DMA (ช่องการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง) จะต้องตั้งค่าในลักษณะเดียวกับคำขอขัดจังหวะ เพื่อป้องกันความขัดแย้งของช่อง DMA ให้ดูรายการฟรีในหน้าต่าง “คุณสมบัติ : คอมพิวเตอร์”ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงข้อขัดแย้งได้ ให้กลับสู่โหมดพอร์ตแบบสองทิศทาง
พอร์ตที่ดีที่สุดสำหรับพายุเฮอริเคนข้อมูล
ในระบบใหม่และอุปกรณ์ต่อพ่วง พอร์ตขนานและพอร์ตอนุกรมเริ่มถูกแทนที่ด้วยบัสอนุกรมสากล ( ยูนิเวอร์แซลอนุกรมบัส, ยูเอสบี) ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถบรรลุอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 12 Mbit/s และยังเชื่อมต่อด้วยพอร์ต คีย์บอร์ด จอภาพ เมาส์ และอุปกรณ์อื่นๆ (สูงสุด 127) เพียงพอร์ตเดียว ซึ่งเช่นเดียวกับอินเทอร์เฟซ SCSI ที่ แก้ปัญหาคล้ายกันสามารถเชื่อมต่อได้ "โซ่"- ในกรณีนี้ จะใช้คำขอขัดจังหวะเพียงคำขอเดียวเท่านั้น บัส USB ยังสามารถติดตั้งบนคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าได้โดยการซื้อการ์ดเอ็กซ์แพนชันที่เหมาะสม
- แม้ว่าอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์บางตัว (เช่น Ethernet, FireWire และ USB) จะใช้วิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบอนุกรม แต่ชื่อ "พอร์ตอนุกรม" ก็ถูกกำหนดให้กับพอร์ตมาตรฐาน RS-232
YouTube สารานุกรม
-
1 / 5
มาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับพอร์ตอนุกรมของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลคือ RS-232C ก่อนหน้านี้ พอร์ตอนุกรมถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อเทอร์มินัล ต่อมาสำหรับโมเด็มหรือเมาส์ ปัจจุบันใช้เพื่อเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์สำหรับการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์แบบฝัง เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม เครื่องบันทึกเงินสด ระบบรักษาความปลอดภัยของสถานที่ และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย
เมื่อใช้พอร์ต COM คุณสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า "สายเคเบิลโมเด็ม null" (ดูด้านล่าง) มีการใช้มาตั้งแต่สมัยของ MS-DOS เพื่อถ่ายโอนไฟล์จากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ใน UNIX สำหรับการเข้าถึงเทอร์มินัลไปยังเครื่องอื่น และใน Windows (แม้แต่สมัยใหม่) สำหรับดีบักเกอร์ระดับเคอร์เนล
ข้อดีของเทคโนโลยีนี้คือความเรียบง่ายของอุปกรณ์ ข้อเสียคือความเร็วต่ำ ขนาดตัวเชื่อมต่อขนาดใหญ่ รวมถึงความต้องการสูงสำหรับเวลาตอบสนองของระบบปฏิบัติการและไดรเวอร์ และการขัดจังหวะจำนวนมาก (หนึ่งต่อครึ่งหนึ่งของคิวฮาร์ดแวร์ นั่นคือ 8 ไบต์)
ขั้วต่อ
บนมาเธอร์บอร์ดจากผู้ผลิตชั้นนำ (เช่น Intel) หรือระบบสำเร็จรูป (เช่น IBM, Hewlett-Packard, Fujitsu Siemens Computers) สัญลักษณ์ต่อไปนี้ใช้สำหรับพอร์ตอนุกรม:
ตัวเชื่อมต่อรูปตัว D ที่ใช้กันมากที่สุดซึ่งได้มาตรฐานในปี 1969 คือ 9- และ 25 พิน (DE-9 และ DB-25 ตามลำดับ) ก่อนหน้านี้ยังใช้ DA-31 และ DIN-8 แปดพินแบบกลมด้วย ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดในพอร์ตเวอร์ชันปกติคือ 115,200 บอด
ความเกี่ยวข้อง
มีมาตรฐานสำหรับการจำลองพอร์ตอนุกรมผ่าน USB และบลูทูธ (เทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้เป็น "พอร์ตอนุกรมไร้สาย")
อย่างไรก็ตาม การจำลองซอฟต์แวร์ของพอร์ตนี้ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น โทรศัพท์มือถือเกือบทั้งหมดจำลองพอร์ต COM และโมเด็มแบบคลาสสิกภายในตัวเองเพื่อใช้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านมือถือ - คอมพิวเตอร์เข้าถึงอินเทอร์เน็ตผ่านอุปกรณ์ GPRS/EDGE/3G ของโทรศัพท์ ในกรณีนี้ จะใช้ USB, Bluetooth หรือ Wi-Fi สำหรับการเชื่อมต่อทางกายภาพกับคอมพิวเตอร์
นอกจากนี้ยังมีการจำลองซอฟต์แวร์ของพอร์ตนี้ให้กับ "แขก" ของเครื่องเสมือน VMWare และ Microsoft Hyper-V ซึ่งมีวัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเชื่อมต่อดีบักเกอร์ระดับเคอร์เนลของ Windows กับ "แขก"
ในรูปแบบของ UART ซึ่งมีระดับแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันและไม่มีสัญญาณเพิ่มเติม มีอยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์เกือบทั้งหมด ยกเว้น SoC บอร์ดนักพัฒนาที่เล็กที่สุด และยังปรากฏบนบอร์ดของอุปกรณ์ส่วนใหญ่ด้วย แต่ ขั้วต่อไม่ได้อยู่ที่เคส ความนิยมนี้เกิดจากความเรียบง่ายของอินเทอร์เฟซนี้ ทั้งจากมุมมองทางกายภาพและความง่ายในการเข้าถึงพอร์ตจากซอฟต์แวร์เมื่อเปรียบเทียบกับอินเทอร์เฟซอื่น
อุปกรณ์
ตัวเชื่อมต่อมีผู้ติดต่อ:
DTR (Data Terminal Ready - ความพร้อมในการรับข้อมูล) - เอาต์พุตบนคอมพิวเตอร์, อินพุตบนโมเด็ม แสดงว่าคอมพิวเตอร์พร้อมที่จะใช้โมเด็ม การรีเซ็ตบรรทัดนี้จะทำให้โมเด็มรีบูตเกือบทั้งหมดเป็นสถานะดั้งเดิม รวมถึงการหยุดทำงาน (รีจิสเตอร์ควบคุมบางตัวยังคงรอดจากการรีเซ็ตดังกล่าว) บน UNIX เหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นเมื่อแอปพลิเคชันทั้งหมดปิดไฟล์ในไดรเวอร์พอร์ตอนุกรม เมาส์ใช้สายนี้เพื่อรับพลังงาน
DSR (ชุดข้อมูลพร้อม - ความพร้อมในการถ่ายโอนข้อมูล) - อินพุตบนคอมพิวเตอร์, เอาต์พุตบนโมเด็ม แสดงว่าโมเด็มพร้อมแล้ว หากบรรทัดนี้เป็นศูนย์ ในบางระบบปฏิบัติการจะไม่สามารถเปิดพอร์ตเป็นไฟล์ได้
RxD (รับข้อมูล) - อินพุตบนคอมพิวเตอร์, เอาต์พุตบนโมเด็ม กระแสข้อมูลที่เข้าสู่คอมพิวเตอร์
TxD (ส่งข้อมูล) - เอาต์พุตบนคอมพิวเตอร์, อินพุตบนโมเด็ม กระแสข้อมูลที่มาจากคอมพิวเตอร์
CTS (Clear to Send - ความพร้อมในการส่ง) - อินพุตบนคอมพิวเตอร์, เอาต์พุตบนโมเด็ม คอมพิวเตอร์จำเป็นต้องระงับการส่งข้อมูลจนกว่าสายนี้จะถูกตั้งค่าเป็นหนึ่ง ใช้ในโปรโตคอลควบคุมการไหลของฮาร์ดแวร์เพื่อป้องกันการล้นในโมเด็ม
RTS (คำขอส่ง - คำขอส่ง) - เอาต์พุตบนคอมพิวเตอร์อินพุตบนโมเด็ม โมเด็มจำเป็นต้องระงับการส่งข้อมูลจนกว่าสายนี้จะถูกตั้งค่าเป็นหนึ่ง ใช้ในโปรโตคอลควบคุมการไหลของฮาร์ดแวร์เพื่อป้องกันการโอเวอร์โฟลว์ของฮาร์ดแวร์และไดรเวอร์
DCD (Carrier Detect - การมีอยู่ของผู้ให้บริการ) - อินพุตบนคอมพิวเตอร์, เอาต์พุตบนโมเด็ม ตั้งค่าเป็นหนึ่งโดยโมเด็มหลังจากสร้างการเชื่อมต่อกับโมเด็มที่อีกด้านหนึ่ง แล้วรีเซ็ตเป็นศูนย์เมื่อการเชื่อมต่อขาดหาย ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์อาจเกิดการขัดจังหวะเมื่อมีเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้น
RI (Ring Indicator - เสียงเรียกเข้า) - อินพุตบนคอมพิวเตอร์, เอาต์พุตบนโมเด็ม ตั้งค่าโดยโมเด็มให้เป็นหนึ่งหลังจากตรวจพบสัญญาณเรียกเข้าของสายโทรศัพท์ ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์อาจเกิดการขัดจังหวะเมื่อมีเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้น
SG (Signal Ground) - สายสัญญาณทั่วไปของพอร์ต ไม่ใช่ที่ดินทั่วไปตามกฎแล้วแยกออกจากเคสคอมพิวเตอร์หรือโมเด็ม
สายเคเบิลโมเด็ม null ใช้คู่ไขว้สองคู่: TXD/RXD และ RTS/CTS
เริ่มแรกใน IBM PC และ IBM PC/XT อุปกรณ์พอร์ตถูกสร้างขึ้นบนชิป UART 8250 จาก National Semiconductor จากนั้นชิปก็ถูกแทนที่ด้วย 16450 ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่เข้ากันได้กับรุ่นก่อนหน้า แต่ให้ความเร็วสูงถึง 115,200 บิตต่อ วินาที จากนั้นชิป 16550 ก็ปรากฏขึ้น โดยมีบัฟเฟอร์ข้อมูล FIFO แบบสองทิศทางเพื่อลดภาระบนตัวควบคุมการขัดจังหวะ ปัจจุบันรวมอยู่ในชิป SuperIO บนเมนบอร์ดพร้อมกับอุปกรณ์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง
พอร์ตอนุกรมคืออุปกรณ์ I/O เนื่องจากอุปกรณ์ I/O จึงเป็นเพียงเส้นทางสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลเข้าและออกจากคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ I/O อื่นๆ อีกมากมาย เช่น พอร์ตอนุกรม พอร์ตขนาน ดิสก์คอนโทรลเลอร์ การ์ดเครือข่าย อุปกรณ์บัสอนุกรมสากล USB เป็นต้น คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ มีพอร์ตอนุกรมหนึ่งหรือสองพอร์ต- แต่ละตัวมีขั้วต่อ 9 พิน (บางครั้งอาจเป็น 25 พิน) (รูปที่ 1) ที่ผนังด้านหลังของยูนิตระบบคอมพิวเตอร์ โปรแกรมสามารถส่งข้อมูล (ไบต์) ผ่านพินส่งข้อมูล (เอาต์พุต) และรับไบต์ผ่านพินรับข้อมูลอื่น (อินพุต) หน้าสัมผัสอื่นๆ ทั้งหมดใช้สำหรับการควบคุมและกราวด์
) เป็นมากกว่าตัวเชื่อมต่อ โดยจะแปลงข้อมูลจากขนานเป็นอนุกรม และเปลี่ยนการแสดงข้อมูลทางไฟฟ้า ภายในคอมพิวเตอร์ บิตข้อมูลจะถูกส่งแบบขนาน (โดยใช้สายหลายเส้นในการส่งข้อมูลพร้อมกัน) สตรีมข้อมูลแบบอนุกรมคือลำดับของบิตบนสายข้อมูลเพียงเส้นเดียว (เช่น สายข้อมูลส่งและรับบนตัวเชื่อมต่อพอร์ตอนุกรม) นี่คือสิ่งที่อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่ในการสร้างสตรีมข้อมูลจากขนานเป็นอนุกรม (ภายในคอมพิวเตอร์) และส่งไปยังผู้ติดต่อการถ่ายโอนข้อมูล (และในทางกลับกัน)
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของพอร์ตอนุกรมส่วนใหญ่อยู่บนชิปคอมพิวเตอร์ตัวเดียวที่เรียกว่า ยูอาร์ที.
หน้าสัมผัสและสายไฟ
คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าใช้ขั้วต่อ 25 พิน แต่จริงๆ แล้วในปัจจุบันมีเพียง 9 พินเท่านั้น โดยปกติแล้วผู้ติดต่อทั้ง 9 รายจะเชื่อมต่อกับสายไฟ ยกเว้นสายไฟสองเส้นสำหรับส่งและรับข้อมูล ส่วนที่เหลือใช้สำหรับการควบคุมและกราวด์ วัดแรงดันไฟฟ้าที่พินและสายไฟแต่ละอันโดยสัมพันธ์กับกราวด์สัญญาณ ดังนั้น จำนวนสายขั้นต่ำสำหรับการส่งข้อมูลแบบสองทิศทางคือ 3 ในบางกรณีที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก สายไฟสองเส้น (ไม่มีกราวด์สัญญาณ) อาจเพียงพอสำหรับการทำงาน แต่อาจทำให้ประสิทธิภาพต่ำและบางครั้งก็เกิดข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูล
ยังมีสายไฟเหลืออยู่สองสามเส้นที่มีไว้สำหรับการควบคุม (การตรวจสอบ) เท่านั้น และไม่ได้ใช้สำหรับการส่งข้อมูล สัญญาณทั้งหมดเหล่านี้สามารถส่งผ่านบรรทัดเดียวได้ แต่จะมีการจัดสรรสายไฟแยกต่างหากแทน เส้นสัญญาณเหล่านี้บางส่วน (หรือทั้งหมด) เรียกว่า "เส้นสถานะโมเด็ม" บรรทัดสถานะสามารถอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งจากสองสถานะ: ตั้งค่า (เปิด) +12 โวลต์ หรือเคลียร์ (ปิด) -12 โวลต์ สายใดสายหนึ่งจะส่งสัญญาณให้คอมพิวเตอร์หยุดส่งข้อมูลผ่านพอร์ตอนุกรม ส่วนสัญญาณอื่นๆ จะส่งสัญญาณให้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตอนุกรมหยุดส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ หากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเป็นโมเด็ม สายที่เหลือสามารถระบุให้โมเด็มทราบว่าจำเป็นต้องยึดสายโทรศัพท์หรือสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์ว่ามีการเชื่อมต่อเกิดขึ้นแล้วหรือมีสายเรียกเข้าในสายโทรศัพท์ (หมายถึงมีใครบางคนกำลัง เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์) ดูส่วนข้อมูลติดต่อและสัญญาณสำหรับข้อมูลที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
RS-232 หรือ EIA-232 เป็นต้น
พอร์ตอนุกรม) (เพื่อไม่ให้สับสนกับ USB) มักจะเป็นไปตามมาตรฐาน RS-232-C, EIA-232-D, หรือ EIA-232-E- เหล่านี้เป็นสามการกำหนดสำหรับสิ่งเดียวกัน มาตรฐาน RS หลัก (มาตรฐานที่แนะนำ) ได้รับคำนำหน้า EIA (Electronics Industries Association) และ EIA/TIA ต่อมา หลังจากที่องค์กร EIA รวมเข้ากับ TIA (Telecommunications Industries Association) ข้อกำหนด EIA-232 ยังครอบคลุมถึงการถ่ายโอนข้อมูลแบบซิงโครนัสด้วย แต่ในกรณีส่วนใหญ่ ชิปในคอมพิวเตอร์ไม่รองรับการถ่ายโอนข้อมูลแบบซิงโครนัส การกำหนด RS นั้นล้าสมัย แต่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย EIA จะถูกนำมาใช้บ่อยมากขึ้นในภายหลังบนเว็บไซต์นี้ เอกสารบางฉบับใช้การกำหนด EIA/TIA แบบเต็ม
การสื่อสารข้อมูล (อัตรารับส่งข้อมูล)
ข้อมูล (ไบต์ที่ประกอบเป็นตัวอักษร รูปภาพ ฯลฯ) ส่งผ่านพอร์ตอนุกรม อัตราข้อมูล (เช่น 56k (56000) bps) เรียกว่า "ความเร็ว" (ไม่ถูกต้อง) คนส่วนใหญ่มักเข้าใจผิดว่า "ความเร็ว" แทนที่จะเป็น "ปัจจัยความเร็ว"
สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลโดยเฉลี่ยมักจะน้อยกว่าความเร็วสูงสุดที่ประกาศไว้ มีความล่าช้า (หรือระยะเวลารอคอย) และส่งผลให้ความเร็วช้าลง ความล่าช้าเหล่านี้อาจเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับประเภทของการควบคุมการส่งข้อมูล แม้ในกรณีที่ดีที่สุด ก็มักจะมีความล่าช้าระหว่างไบต์ แม้แต่ไบต์เล็กๆ (สองสามไมโครวินาที) หากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ตอนุกรมไม่สามารถทำงานได้เต็มความเร็ว ความเร็วเฉลี่ยจะต้องลดลง
การควบคุมการส่งข้อมูล
การควบคุมการส่งข้อมูลหมายถึงความสามารถในการจำกัดการไหลของข้อมูลผ่านพอร์ตอนุกรม สำหรับ พอร์ตอนุกรมซึ่งหมายความว่าคุณสามารถหยุดแล้วถ่ายโอนข้อมูลต่อได้โดยไม่สูญเสียไบต์ใดๆ
