Serial Communication, Serial Transmission   직렬 통신, 시리얼 통신, 직렬 전송, 시리얼 전송

(2022-02-23)

동기 직렬, 비동기 직렬, Serial Bus, 직렬 버스, 시리얼 버스, Serial I/O, 직렬 I/O, Serial Interface, 직렬 인터페이스, 시리얼 인터페이스, Serial Port, 직렬 포트, 시리얼 포트, Serial Cable, 시리얼 케이블


1. 직렬 전송(통신) 방식 이란?

  ㅇ 보통, 1 ~ 2 정도의 도선 만을 사용하여,
     - 데이터를 1개 비트 씩 연이어 전송하며,
     - 일련의 비트 흐름으로 전송하는 방식


2. 직렬 전송(통신) 방식 장점 (병렬통신에 비해)병렬통신과 달리, 1~2 선 만을 사용
     - 여러 통신선 사용에 의한 신호선 간의 누화가 발생 안함 
  ㅇ 저 비용, 장거리 통신이 가능
     - 저렴한 케이블커넥터 사용, 케이블 유지관리 용이
  ㅇ 보다 넓은 전송 대역폭(전송 속도) 가능
  ㅇ 먼 전송 거리 구현 가능

  ※ [참고] ☞ 병렬전송 참조


3. 직렬 전송(통신) 방식의 동기 여부에 따른 구분비동기 직렬통신 방식
     - 송수신 간에 시간관계 유지 필요 없음
        . 클록/타이밍 신호가 필요 없음
        . 비교적 저속에서 고속까지 전송속도 구현 가능
     - 직렬 저속 例) RS-232, RS-422, RS-485 등
        . RS-232 : 1 대 1 통신
           .. (전압 ±3~15V로 15m 정도 전송 가능)
        . RS-422 : 1 대 多 통신
           .. (보다 낮은 전압 ±2~6V로 차동 신호에 의해 300m 전송 가능)
        . RS-485 : 多 대 多 통신
     - 직렬 고속 例) Ethernet, IEEE1394 등

  ㅇ 동기 직렬통신 방식
     - 송수신 간에 시간관계 유지 필요 있음
     - 따라서, 별도의 클록 신호 제공을 갖는 방식
        . 클럭 신호가 별도 분리된 선으로 전송되거나,
        . 또는, 중앙집중형 사용 ☞ 비트 동기, 망 동기 참조
        . 또는, 데이터 스트림 내에 포함되어 전송 등
     - 例) 직렬 주변기기 인터페이스(SPI), I2C4. 컴퓨터 (직렬 버스, 직렬 포트, 직렬 I/O, 시리얼 I/O) 처리

  ㅇ 처리 방식
     - 물리적으로 한 번에 1 비트씩 처리하되,
     - 논리적으로 바이트,워드 등 그룹 단위로 묶는 입출력(I/O) 방식

  ㅇ 추세
     - 과거, RS-232 등 시리얼 COM 포트 형식에서,
     - 현재, USB 포트 방식으로 전환

  ㅇ 대부분, 구조적으로, 직렬 버스화 방식을 취함
     - 컴퓨터 데이터 통로 구성 방식의 직렬 버스화
        . 주변장치데이터를 고속으로 전송하는 데이타 통로의 주요 구성 방식으로,
        . 이는 컴퓨터 하드웨어 설계의 매우 중요한 요인임

  ㅇ 또한, 컴퓨터라는 좁은 지역 내 데이터 전송을 넘어서, 공중 교환망 처럼,
     - 시리얼버스 관련 표준안이 다양하게 제시되고 있으며, 
     - 이는 초고속통신망과의 접속의 용이점을 살리려한 연계성도 고려되고 있음

  ※ [참고] ☞ 버스 구조 참조


5. 직렬 전송(통신)의 종류 例)

  ㅇ 가전제품간의 상호연결을 위한 Home Networking 화 : IEEE1394 등

  ㅇ 자동차전자기기 간 배선 네트워킹 
     - LIN (20kbps급), CAN (보다 고속)

  ㅇ 스토리지 연결방식
     - Fibre Channel, iSCSI 등

  ㅇ LAN 연결 (고속 근거리)
     - Ethernet, 10GbE 등

  ㅇ 컴퓨터 주변기기 접속 (주로, 단거리 고속용)
     - PCI Express
     - USB(Universal Serial Bus)
     - Serial ATA(SATA) 등

  ㅇ 비디오 연결
     - SDI (SD-SDI, HD-SDI)
     - HDMI
     - DisplayPort 등

  ㅇ 오디오 연결
     - I2S (Inter IC Sound)
     - AES/EBU 
     - S/PDIF 등

  ㅇ 비교적 단순,저속 연결
     - 동기식
        . SPI (Serial Peripheral Interface)
        . I2C (Inter Integrated Circuit)
     - 비동기식
        . RS-232C(연결 규격), UART(컨트롤러 역할)

고속 신호 회로 해석
   1. 신호 무결성   2. 직렬 통신   3. CDR   4. SerDes   5. LVDS   6. 백플레인  
직렬 버스/직렬 통신
   1. 직렬 버스   2. IEEE 1394   3. PCI Express   4. USB   5. Infiniband   6. SATA   7. SPI   8. I2C   9. I2S  


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