Serielle Schnittstelle

Definition - Was bedeutet serielle Schnittstelle?

Eine serielle Schnittstelle ist eine Kommunikationsschnittstelle, die Daten als ein einzelner Bitstrom überträgt, typischerweise unter Verwendung eines Draht-plus-Masse-Kabels, eines einzelnen drahtlosen Kanals oder eines Drahtpaars.

Die serielle Schnittstelle fungiert als Kommunikationsschnittstelle zwischen zwei digitalen Systemen, die Daten als eine Reihe von Spannungsimpulsen über eine Leitung sendet. Im Gegensatz dazu überträgt eine parallele Schnittstelle mehrere Bits gleichzeitig unter Verwendung verschiedener Drähte.

Einige Geräte, die die serielle Schnittstelle verwenden, umfassen den Universal Serial Bus (USB), den empfohlenen Standard Nr. 232 (RS-232), 1-Wire und I2C.

Technische.me erklärt die serielle Schnittstelle

Grundsätzlich codiert die serielle Schnittstelle die Bits einer Binärzahl nach ihrer "zeitlichen" Position auf einem Draht anstatt nach ihrer "räumlichen" Position innerhalb einer Gruppe von Drähten.

Es gibt zwei Arten von seriellen Schnittstellen:

  • Asynchrone serielle Schnittstelle (üblicherweise als SCI abgekürzt): Mit der SCI werden Daten in genau definierten Frames gesendet. Ein Rahmen bezieht sich auf das gesamte nicht teilbare Bitpaket. In dem Rahmen sind bestimmte Informationen (zum Beispiel Daten) und ein gewisser Overhead (zum Beispiel Steuerbits) enthalten.

    Die in einem asynchronen seriellen Protokoll verwendeten Rahmen enthalten normalerweise ein einzelnes Startbit, Paritätsbits, sieben oder acht Datenbits und manchmal ein Stoppbit. SCI wird häufig verwendet, um die Kommunikation zwischen zwei Computersystemen herzustellen. SCI wird als asynchron betrachtet, da keines der Systeme seine Uhr vor der Kommunikation synchronisieren muss.

  • Synchrone serielle Schnittstelle (üblicherweise als SPI abgekürzt): In SPI verfügt der Empfänger über keine interne Uhr, was darauf hinweist, dass der Empfänger seinen Datenleitungswert nicht einzeln mit der Übertragungsrate des Senders synchronisieren kann. Der Empfänger benötigt Unterstützung, und diese Unterstützung ist in Form eines Taktsignals verfügbar, das von Empfänger und Sender gemeinsam genutzt wird. Das Taktsignal dient als Steuerleitung, die den Empfänger über die beste Zeit zum Lesen von der Datenleitung informiert. Dies bedeutet, dass der Empfänger und der Sender ihre Zugänglichkeit zur Datenleitung synchronisieren sollten, um erfolgreich Daten zu senden.

    SPI wird im Allgemeinen verwendet, wenn ein Mikrocontroller Daten ohne interne Uhr an ein Gerät senden muss.