सीरियल पोर्ट - यह क्या है, यह किस प्रकार और प्रकार के लिए है

धारावाहिक बंदरगाह वर्तमान में बाहरी उपकरणों और कंप्यूटरों के बीच संचार के मुख्य रूपों में से एक है। एक इंटरफ़ेस जिसे हम अपने डेस्कटॉप पर, साथ ही साथ हमारे उपकरणों के अंदर मौजूद सभी बाह्य उपकरणों में पा सकते हैं।

सूचकांक को शामिल करता है

हम धारावाहिक बंदरगाह के संचालन, साथ ही मुख्य इंटरफेस को समझाने की कोशिश करेंगे जो वर्तमान में हम पाते हैं। और यदि आप नहीं जानते कि समानांतर बंदरगाह के साथ क्या अंतर हैं, तो हम उन्हें अलग करने में भी समय बिताएंगे।

एक सीरियल पोर्ट क्या है

यदि आप उन केबलों पर एक नज़र डालते हैं जो आपके पास अभी डेस्क पर हैं जो कीबोर्ड माउस या यूएसबी फ्लैश ड्राइव को आपके कंप्यूटर से जोड़ते हैं, तो आप धारावाहिक संचार इंटरफेस देख रहे होंगे ।

सीरियल पोर्ट एक डिजिटल डेटा संचार इंटरफ़ेस है जिसमें कंडक्टरों द्वारा जानकारी को बिट द्वारा क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाता है । इस तरह एक सीरियल पोर्ट को एक के बाद एक सभी सूचनाओं को एक बिट में भेजना चाहिए, जबकि एक समानांतर पोर्ट एक साथ कई बिट्स भेजेगा। सीरियल डेटा इंटरफ़ेस या सीरियल पोर्ट RS-232 मानक के तहत काम करता है ।

तो क्या आपको लगता है कि एक सीरियल पोर्ट एक समानांतर एक की तुलना में धीमा है? आजकल हमारे पास बहुत तेजी से सीरियल पोर्ट हैं । हालांकि, निश्चित रूप से, ये आवश्यक रूप से टिप्पणी किए गए मानक के अनुरूप नहीं हैं, लेकिन उन्नत संस्करण हैं जो पूरी तरह से मूल धारावाहिक पोर्ट अप्रचलित को प्रस्तुत करते हैं। लागू करने के लिए सबसे आसान होने के नाते, बेहतर संगतता और असीम रूप से अधिक व्यापक है।

सीरियल पोर्ट और हार्डवेयर ऑपरेशन

यह पोर्ट एसिंक्रोनस रूप से काम करता है, एक प्रोटोकॉल के लिए धन्यवाद जो एक " स्टार्ट " सिग्नल के साथ ट्रांसमिशन शुरू करता है जो रिसीवर को शब्द (बिट्स) प्राप्त करने के लिए तैयार करता है। इस शब्द को भेजने के बाद, जो प्रत्येक वर्ण के लिए एक ASCII कोड होगा, एक " स्टॉप " सिग्नल भेजा जाता है ताकि रिसीवर शब्द एन्कोडिंग के बाद टिकी रहे और दूसरे को प्राप्त करने के लिए इंतजार करे।

हमारे पास धारावाहिक संचार के तीन प्रकार हैं:

• सिम्प्लेक्स: ट्रांसमिशन यूनिडायरेक्शनल है, अर्थात्, एक एकल प्रेषक और एक रिसीवर है, उदाहरण के लिए, प्रसारण संचार में। द्वैध: प्रत्येक छोर एक साथ एक ट्रांसमीटर और रिसीवर हो सकता है, इसलिए भेजने के लिए और प्राप्त करने के लिए विभिन्न केबलों का उपयोग किया जाता है, या मिश्रण से बचने के लिए विभिन्न आवृत्तियों वाली तरंगों का उपयोग किया जाता है। अर्ध-द्वैध: यह द्वैध संचरण के समान है, लेकिन जब एक दूसरे को सुनता है, उदाहरण के लिए, दो वॉकी टॉकीज के लिए।

इस तरह, हमें यह समझना चाहिए कि एक सीरियल पोर्ट के साथ संचार में, दोनों उपकरणों में एक इनपुट और एक आउटपुट होना चाहिए, इसलिए उपकरणों को डीटीई (डेटा टर्मिनल उपकरण) और डीसीई (डेटा सर्किट समाप्ति उपकरण) श्रेणियों में विभाजित किया गया है। । तो एक कंप्यूटर DTE के लिए होगा जबकि DCE मॉडेम या प्रोग्रामेबल कार्ड होगा। दो DTE या दो DCEs को जोड़ने के लिए एक अशक्त पुल का उपयोग दोनों संकेतों को पार करने के लिए किया जाना चाहिए।

संचार इंटरफेस का प्रबंधन करने के लिए हमारे पास एक UART या USART चिप (यूनिवर्सल अतुल्यकालिक ट्रांसमीटर और रिसीवर) है। इसका कार्य सीपीयू के संकेतों और वोल्टेज को संचार मानक में बदलना है। UART 8250 चिप का उपयोग 8 और 16 बिट प्रोसेसर के लिए किया जाता है, जबकि UART 16550 का उपयोग IBM कंप्यूटरों से आराम के लिए किया जाता है ।

RS-232 और पिनआउट सीरियल पोर्ट

232 रुपये

कंप्यूटिंग के इतिहास में, सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला बंदरगाह वह है जो सीरियल डेटा प्रसारित करता है। 1962 में EIA / TIA RS-232C मानक के लिए इसका इंटरफ़ेस मानकीकृत किया गया था, दोस्तों, RS-232 या "अनुशंसित मानक 232" के लिए। बदले में, सिफारिश V.24 बनाया गया था, जो सर्किट और इंटरफ़ेस के संकेतों को परिभाषित करता है, और सिफारिश V.28, जो विद्युत पहलुओं को परिभाषित करता है।

सबसे व्यापक कनेक्टर डीबी -25 था, जिसे बाद में डीबी -9 में सरलीकृत किया गया, जिसे सीधे आरएस -232 कहा जाता है। इस कनेक्टर को समान नाम के समानांतर पोर्ट के साथ भ्रमित नहीं करना महत्वपूर्ण है , हालांकि इसे डी-सब कहा जाता है । यह डुप्लेक्स कनेक्शन वाले कंप्यूटर और बाहरी उपकरणों के कनेक्शन में इसके उपयोग पर केंद्रित था (और है)। उदाहरण के लिए, एक मॉडेम, स्विच और अन्य औद्योगिक स्वचालन संचार उपकरण जैसे प्रोग्रामेबल बोर्ड, रोबोट और अन्य सामान्य उपभोक्ता उत्पाद जैसे डिजिटल वाशिंग मशीन।

अगला, हम RS-232 पोर्ट के पिन कॉन्फ़िगरेशन को इसके संस्करण DB-9 और DB-25 में देखेंगे। दोनों ही मामलों में हमारे पास समान संख्या में उपयोगी पिन हैं।

धारावाहिक बंदरगाह का वर्तमान उपयोग

हमारे वर्तमान डेस्कटॉप कंप्यूटरों में अब RS-232 पोर्ट लागू नहीं है, क्योंकि USB सबसे वर्तमान इंटरफ़ेस है और व्यावहारिक रूप से सभी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ संगत है। लेकिन हम अभी भी इस PCI सीरियल पोर्ट को एक विस्तार कार्ड के माध्यम से पा सकते हैं यदि हम खुद को प्रोग्रामिंग के लिए समर्पित करते हैं। इसके अलावा कई RS-232 USB एडेप्टर हैं।

ये आज DB-9 या RS-232 पोर्ट के मूलभूत उपयोग हैं

• मोडेम, स्विच, राउटर, सैटेलाइट टेलीफोन या लोड बैलेंसर: हम अभी भी इस प्रकार के पोर्ट या हेडर आंतरिक या बाह्य रूप से पुराने नेटवर्क उपकरणों के माइक्रोकोड को संशोधित करने के लिए पाते हैं और उपयोगकर्ता-प्रबंधन योग्य नहीं हैं। इन्फ्रारेड बारकोड रीडर: और अन्य अपेक्षाकृत पुराने सुपरमार्केट उपकरण। प्रोग्राम बोर्ड, विद्युत माप उपकरण और सॉफ्टवेयर स्क्रबर्स। प्रिंटर: पुराने प्रिंटर जो यूएसबी इंटरफ़ेस या समानांतर कनेक्टर का उपयोग नहीं करते हैं, आम तौर पर कंप्यूटर जो अपने फर्मवेयर को अपडेट करने के लिए यूएसबी नहीं रखते हैं ।

सबसे ऊपर, हम औद्योगिक और नेटवर्क उपकरणों के बारे में बात कर रहे हैं, जहां तकनीकी ज्ञान वाले उपयोगकर्ताओं द्वारा उपयोग की उम्मीद है।

सीरियल पोर्ट स्पीड (RS-232)

सीरियल पोर्ट के वर्तमान संस्करणों को देखने से पहले, यह हार्डवेयर और परिधीय अपडेट के बाद पहुंचने वाली गति के बारे में थोड़ा जानने लायक है:

ये गति बिट्स प्रति सेकंड या बॉड में मापी जाती है, मोडेम में एक सामान्य उपाय है, और सीरियल पोर्ट की तुलना में काफी कम है जो वर्तमान में हमारे पास यूएसबी के रूप में है। बैंडविड्थ और परिधीय के कनेक्शन के संदर्भ में सॉफ्टवेयर द्वारा सीधे प्रबंधित किया जा रहा है।

वर्तमान समय और मुख्य इंटरफेस के लिए सीरियल पोर्ट का विकास

हम आज सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले सीरियल पोर्ट के बारे में अधिक जानने के लिए RS-232 पोर्ट को पीछे छोड़ देते हैं। ये सभी अपने स्वयं के मानक के तहत काम करते हैं न कि RS-232 शर्तों के तहत, अपने नियंत्रक द्वारा स्वचालित और स्वायत्त रूप से प्रबंधित किए जाते हैं ।

PS / 2

इस पोर्ट को पहली बार 1987 में IBM PC पर लागू किया गया था और आज भी हम इसे वर्तमान बोर्डों पर पाते हैं। इसका कार्य यूएसबी में एक स्वतंत्र इंटरफ़ेस में चूहों या कीबोर्ड को कनेक्ट करना है। इसमें कुल 6 पिन होते हैं जो गोलाकार होते हैं और ऑपरेटिंग सिस्टम में हम इसे COM पोर्ट के रूप में पा सकते हैं।

यह एक द्विदिश इंटरफ़ेस है, और RS-232 पोर्ट के साथ पुराने बोर्डों पर इस पोर्ट के साथ रुकावट है। इसके अलावा, यह गर्म स्वैपिंग की अनुमति नहीं देता है, इसलिए कंप्यूटर को फिर से स्थापित परिधीय का पता लगाने के लिए पुनरारंभ करना होगा।

USB (यूनिवर्सल सीरियल बस)

यूएसबी पोर्ट आज कौन नहीं जानता है? हम इस इंटरफ़ेस के लिए एक संपूर्ण लेख समर्पित कर सकते हैं और हम समाप्त नहीं करेंगे। यह एक कंप्यूटर के लिए सभी प्रकार के बाह्य उपकरणों को जोड़ने के लिए आज सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला सीरियल पोर्ट है ।

इसका इंटरफ़ेस 4 कंडक्टर के साथ पर्याप्त है, जिसमें से 5V में एक वोल्टेज की आपूर्ति करता है, उनमें से दो डेटा अपलोड और डाउनलोड के प्रभारी हैं और अंतिम एक जमीन कनेक्शन है । जबकि अन्य संस्करणों जैसे कि माइक्रो यूएसबी में माइक्रो-ए और माइक्रो-बी से अलग करने के लिए 5 वीं पिन होती है। इसके अलावा बाद के संस्करणों में यूएसबी 3.0 आगे की बैंडविड्थ की अनुमति देने के लिए अपने पिनआउट को बढ़ाता है ।

ये संस्करण और गति हैं जो वर्तमान में हमारे पास 1.0 और 1.1 संस्करण छोड़ रहे हैं:

• यूएसबी 2.0: 5 वी की बिजली आपूर्ति क्षमता के साथ 480 एमबीपीएस (60 एमबी / एस) की सैद्धांतिक गति। USB 3.0: 5 Gbps (600 MB / s) तक की गति बढ़ाता है, और इसे USB 3.1 Gen1 या USB 3.2 Gen1 भी कहा जाता है। USB 3.1: हालाँकि वर्तमान में इसे USB 3.1 Gen2 या USB 3.2 Gen2 कहा जाता है, यह इसी तरह से 2019 में स्थापित किया गया है। यह अपनी गति को 10 Gbps (1.2 GB / s) USB 3.2 तक बढ़ाता है: यह 20 Gbps तक गति बढ़ाता है (2.4 GB / s) और हम इसे मूल्यवर्ग USB 3.2 Gen2x2 के साथ पाएंगे । इस पोर्ट को 2019 के अंत में नए इंटेल और एएमडी बोर्डों पर लागू किया गया था।

और 2014 से हमने यूएसबी टाइप-सी पोर्ट उपलब्ध किया है, जिसमें 24 संपर्क दो पंक्तियों में पूरी तरह से प्रतिवर्ती होने की व्यवस्था है । इस प्रकार के कनेक्टर का उपयोग पोर्टेबल उपकरणों जैसे कि स्मार्टफ़ोन या बाह्य उपकरणों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। वर्तमान में हम USB-C टाइप 3.2 Gen1, 3.2 Gen2 और 3.2 Gen2x2 पा सकते हैं । इसके अलावा, यह 100W तक के भार के साथ DisplayPort 1.4 और Thunderbolt 3 कनेक्शन को लागू करने में सक्षम है।

फायरवायर

इसके IEEE 1394 मानक के रूप में भी जाना जाता है, यह इस क्षेत्र में विस्तारित इंटरफ़ेस से पहले USB का अमेरिकी संस्करण है, जो इस सीरियल इंटरफ़ेस को प्रदर्शन में बहुत पीछे छोड़ देता है।

यह यूएसबी के समान एक कनेक्टर है, हालांकि एक नुकीले कोने के साथ और 4, 6, 9 और संस्करण के आधार पर 12 पिन तक है । वर्तमान में इसे USB 2.0 द्वारा पूरी तरह से बदल दिया गया है।

उनके बैंडविड्थ के अनुसार, फायरवायर के 4 संस्करण हैं

• फायरवायर 400: 50 एमबी / एस फायरवायर 800 पर काम करता है: 100 एमबी / एस फायरवायर s1600 तक पहुंचता है: 200 एमबी / एस फायरवायर s3200 की गति: नवीनतम संस्करण 400 एमबी / एस पर काम कर रहा है

वीडियो पोर्ट

वीडियो पोर्ट एक सीरियल प्रकार की बस के तहत भी काम करते हैं, ये डी-सब, वीजीए के रूप में भी जाने जाते हैं, इसके विभिन्न संस्करणों में डीवीआई और एचडीएमआई और डिस्प्लेपोर्ट पोर्ट सबसे वर्तमान इंटरफेस के रूप में और यूएसबी टाइप-सी के तहत थंडरबोल्ट के साथ मिलकर उपयोग किए जाते हैं। सी

सबसे तेज़ एचडीएमआई पोर्ट और डिस्प्लेपोर्ट होगा। पहले मामले में हम 14.4 Gbps की बैंडविड्थ के साथ संस्करण 2.0 बी में हैं, और जल्द ही हम संस्करण 2.1 में चले जाएंगे जो कि 120 हर्ट्ज पर 8K तक के 42.6 जीबीपीएस समर्थन संकल्पों के लिए बढ़ जाता है। डिस्प्लेपोर्ट हमारे पास ऑपरेटिंग संस्करण 1.4 है 49.65 Gbps पर 60 हर्ट्ज पर 8K रिज़ॉल्यूशन का समर्थन करता है।

SATA और PCIe इंटरफ़ेस

और अंत में हमारे कंप्यूटर का सबसे महत्वपूर्ण इंटरफेस: हार्ड ड्राइव के लिए SATA (सीरियल एडवांस्ड टेक्नोलॉजी अटैचमेंट), और घटकों के आंतरिक संचार के लिए PCIe या PCI-E (पेरिफेरल कंपोनेंट इंटरकनेक्ट - एक्सप्रेस)।

SATA वह इंटरफ़ेस है जो सामान्य उपभोग के कंप्यूटरों में भंडारण उपकरणों के कनेक्शन के लिए PATA को प्रतिस्थापित करता है। SATA III संस्करण में इसकी अधिकतम बैंडविड्थ 6 Gbps है, जो लगभग 600 MB / s है। यह IDE की तुलना में बहुत छोटे कनेक्टर का उपयोग करता है और प्रति इंटरफ़ेस एकल उपकरण कनेक्शन के साथ, हॉट प्लगिंग की भी अनुमति देता है । यह AHCI (एडवांस्ड होस्ट कंट्रोलर इंटरफ़ेस) प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए काम करता है, और ठोस राज्य ड्राइव के लिए M.2 इंटरफेस पर भी उपलब्ध है।

पीसीआई-एक्सप्रेस क्विंटेसिएंसी बोर्ड आंतरिक सीरियल बस है, जो हमें मदरबोर्ड पर स्थापित स्लॉट्स में उच्च गति वाले घटकों को सीधे कनेक्ट करने की अनुमति देता है। हम इन विस्तार कार्डों को कॉल करेंगे। वर्तमान में हमें इसके संस्करण 4.0 में पीसीआई-एक्सप्रेस के साथ बोर्ड मिलते हैं, जिसमें प्रत्येक डेटा लेन में 2000 एमबी / एस (16 जीबीपीएस) की बैंडविड्थ होती है और साथ-साथ, बंदरगाहों की तुलना में वास्तविक बर्बरता होती है। बाहरी। वे NVMe SSDs, ग्राफिक्स कार्ड, नेटवर्क कार्ड इत्यादि को जोड़ते हैं। इसके अलावा, उत्तरी पुल या चिपसेट इस प्रकार की बस द्वारा सीपीयू के साथ संचार करता है।

सीरियल पोर्ट और समानांतर पोर्ट के बीच अंतर

हमें सीरियल पोर्ट और समानांतर पोर्ट के बीच मुख्य या मुख्य अंतर देखना बाकी है । यह अपने ऑपरेशन में निहित है, क्योंकि एक समानांतर बंदरगाह एक ही समय में और पैकेट के रूप में सूचना के बिट्स भेजता है । इनमें से प्रत्येक बिट, जो उदाहरण के लिए हो सकता है एक ASCII कोड एक अलग कंडक्टर द्वारा भेजा जाता है, तब तक कई कंडक्टर बिट्स को एक ही समय में भेजे जाते हैं। इनके अलावा टाइमिंग, ग्राउंड और अन्य सिग्नल के लिए अन्य अतिरिक्त कंडक्टर भी होंगे ।

समानांतर पोर्ट उदाहरण के लिए प्रिंटर के लिए Centronics प्रकार, हार्ड ड्राइव के लिए PATA बस (IDE) और हार्ड ड्राइव के लिए SCSI बस भी हैं। उनमें, गर्म कनेक्शन की अनुमति नहीं है, न ही जुड़े परिधीय की शक्ति है । वे एक ही बस से जुड़े बहुत कम बाह्य उपकरणों का समर्थन करते हैं, और वर्तमान में बड़े पैमाने पर पदावनत हैं।

निष्कर्ष और रुचि के लिंक

अपने RS-232 मानक और बाद के संस्करणों में सीरियल पोर्ट केवल उपभोक्ता कंप्यूटिंग उपकरणों के साथ विशुद्ध रूप से औद्योगिक और छिटपुट उपयोग के लिए छोड़ दिया गया है । एक बंदरगाह जो निस्संदेह उपकरण और बाह्य उपकरणों के कनेक्शन में पहले और बाद में चिह्नित किया गया था, विशेष रूप से नेटवर्क में मॉडेम के फर्मवेयर को अपडेट करने के लिए।

वर्तमान में हम सभी अपने विभिन्न संस्करणों में USB का उपयोग करते हैं क्योंकि यह बहुत छोटा पोर्ट है और बहुत अधिक गति है। इसके अलावा, यह हॉट कनेक्शन (प्लग एंड प्ले) और यहां तक ​​कि यूएसबी टाइप-सी के तहत थंडरबोल्ट 3 इंटरफेस में 100W तक की बिजली आपूर्ति 40 Gbps तक पहुंचने में सक्षम है।

यदि आप बंदरगाहों या नेटवर्क के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो हम आपको इन लेखों के साथ छोड़ देते हैं:

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