串行端口如何工作

所有计算机操作系统在今天使用中，由于串行端口已经存在数十年，因此支持串行端口。并行端口是最新的发明，比串行端口快得多。USB端口只有几年的历史，并且可能会在未来几年中完全取代串行和平行端口。

“串行”的名称来自以下事实：串行端口“序列化”数据。也就是说，需要字节数据和传输一个字节中的8位。优点是串行端口仅需要一根电线来传输8位（而平行端口需要8个）。缺点是传输数据的时间比有8条电线要长8倍。串行端口降低电缆成本，并使电缆较小。

在每个数据的每个字节之前，串行端口都会发送一个启动位，该端口是一个值，值为0。每个数据字节后，它会发送一个停止位，以表示字节已完成。它也可能会发送平价。

串行端口，也称为通信（com）端口， 是双向。双向通信允许每个设备接收数据并传输数据。串行设备使用不同的引脚接收和传输数据 - 使用相同的引脚会将通信限制为半双链，这意味着信息一次只能朝一个方向传播。使用不同的引脚可以全双工通信，信息可以一次向两个方向传播。

串行端口依靠特殊控制器芯片，通用异步接收器/发射器（UART），正常运行。UART芯片采用计算机总线的并行输出，并将其转换为串行形式，以通过串行端口传输。为了更快地运行，大多数UART芯片都有一个内置缓冲16至64千元的任何地方。此缓冲区允许芯片缓存从系统总线处理到串行端口的数据时，数据来自系统总线。虽然大多数标准串行端口的最大传输速率为115 kbps（每秒千射线），但高速串行端口，例如增强的串行端口（ESP）和超级增强的串行端口（超级ESP），可以达到460 kbps的数据传输速率。

串行端口的外部连接器可以是9个引脚或25个引脚。最初，串行端口的主要用途是将调制解调器连接到计算机。PIN分配反映了这一点。让我们仔细看看调制解调器连接时的每个引脚发生的事情。

9针连接器：

25针连接器：

在引脚上发送的电压可以在两个州之一，在要么离开。在（二进制值“ 1”）上表示PIN在-3和-25伏之间传输信号，而OFF（二进制值“ 0”）意味着它在+3和+25伏之间传输信号...

串行通信的一个重要方面是流量控制。这是一台设备告诉另一台设备停止发送数据一段时间的能力。命令请求发送（RTS），清除发送（CTS），数据终端Ready（DTR）和数据集Ready（DSR）用于启用流量控制。

让我们看一下流控制方式的示例：您有一个以56 kbps通信的调制解调器。计算机和调制解调器之间的串行连接以115 kbps的速度传输，其快速速度超过两倍。这意味着调制解调器来自计算机的数据比通过电话线传输更多的数据。即使调制解调器有一个128K缓冲区用于存储数据，它仍然会迅速用尽缓冲区空间，并且无法在所有数据流中正常运行。

使用流量控制，调制解调器可以在计算机的缓冲区超过计算机之前从计算机中停止数据流。计算机不断在请求上发送信号，并检查清除销钉上的信号。如果没有明确发送响应，则计算机停止发送数据，等待清晰的恢复之前发送。这使调制解调器可以使数据流平稳运行。