Giao tiếp không đồng bộ là gì

Trong viễn thông và truyền dữ liệu, truyền thông nối tiếp [tiếng Anh: serial communication] là quá trình gửi dữ liệu tuần tự theo từng bit, qua một kênh truyền thông [communication channel] hoặc bus máy tính.[1] Quá trình truyền thông nối tiếp trái ngược với truyền thông song song [parallel communication], trong đó một số bit được gửi toàn bộ và cùng lúc, trên một đường truyền hoặc liên kết [link hoặc communication link] gồm nhiều kênh song song.

Nhiều hệ thống truyền thông thường được thiết kế để kết nối hai mạch tích hợp [IC] trên cùng một board mạch in thông qua các đường dây tín hiệu trên board mạch đó [chứ không sử dụng cáp rời bên ngoài].

IC thường đắt hơn khi chúng có nhiều chân hơn. Để giảm số lượng chân trong một gói [package], nhiều IC sử dụng một bus nối tiếp để truyền dữ liệu khi tốc độ truyền không phải là ưu tiên hàng đầu. Một số ví dụ về bus nối tiếp chi phí thấp bao gồm RS-232, SPI, I²C, DC-BUS, UNI/O, 1-Wire và PCI Express. Trong IC, các bus nối tiếp có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bộ ghép kênh [multiplexer], với phương pháp ghép kênh.[4]

Quá trình truyền thông giữa các máy tính với nhau hoặc với thiết bị, có thể thực hiện thông qua truyền thông nối tiếp hoặc song song. Một liên kết song song truyền một số luồng dữ liệu đồng thời dọc theo nhiều kênh [ví dụ: dây, đường mạch in hoặc sợi quang]; trong khi đó, một liên kết nối tiếp chỉ truyền một luồng dữ liệu duy nhất.

Mặc dù một liên kết nối tiếp có vẻ kém hơn so với liên kết song song, vì nó có thể truyền ít dữ liệu hơn trên mỗi chu kỳ xung clock của vi điều khiển, nhưng thường thì các liên kết nối tiếp có thể được chạy nhanh hơn một cách đáng kể để đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn so với liên kết song song. Một số yếu tố cho phép truyền thông nối tiếp có thể hoạt động được ở xung clock tần số cao như:

• Lệch xung clock giữa các kênh khác nhau không phải là vấn đề [đối với các liên kết truyền thông nối tiếp bất đồng bộ - asynchronous serial communication không cần xung clock].
• Một kết nối trong truyền thông nối tiếp đòi hỏi ít dây kết nối hơn và do đó chiếm ít không gian hơn. Từ đó, không gian tiết kiệm được cho phép cách ly kênh tốt hơn với môi trường xung quanh.
• Hiện tượng nhiễu tín hiệu đường truyền [crosstalk] ít ảnh hưởng hơn, vì có ít dây dẫn ở gần nhau.

Trong nhiều trường hợp, quá trình truyền thông nối tiếp sẽ tiết kiệm hơn truyền thông song song. Nhiều IC ngày nay hỗ trợ truyền thông nối tiếp, đồng nghĩa với việc chúng có ít chân hơn, do đó chi phí sẽ thấp hơn.

• ARINC 818 Avionics Digital Video Bus
• Atari SIO [Atari SIO, nền tảng của USB, công trình của Joe Decuir]
• CAN: Control Area Network Vehicle Bus
• ccTalk: Ứng dụng trong giao dịch và công nghiệp point-to-sale
• CoaXPress: giao thức camera công nghiệp trên cáp đồng trục
• DC-BUS: giao tiếp thông qua dây nguồn DC.
• DMX512: chuẩn truyền để điều khiển hệ thống chiếu sáng của sân khấu
• Ethernet
• Fibre Channel: chuẩn truyển Serial tốc độ cao, kết nối máy tính đến các thiết bị lưu trữ.
• FireWire
• HyperTransport
• InfiniBand: [tốc độ rất cao, tương đương với tốc độ của PCI]
• I²C
• MIDI: điều khiển các nhạc cụ điện tử
• MIL-STD-1553A/B
• Morse code telegraphy
• PCI Express
• Profibus
• RS-232
• RS-422
• RS-423
• RS-485
• SDI-12: giao thức cảm biến công nghiệp
• Serial ATA
• Serial Attached SCSI
• SONET và SDH [giao thức viễn thông tốc độ cao trên cáp quang]
• SpaceWire: giao tiếp của mạng Spacecraft
• SPI
• T-1, E-1 và một số chuẩn khác [giao thức viễn thông tốc độ cao trên cáp đồng]
• USB: chuẩn truyền hỗ trợ kết nối thiết bị ngoại vi đến máy tính
• UNI/O
• 1-Wire

• UART
• Cổng nối tiếp
• 8N1 [chế độ truyền trong truyền thông nối tiếp]
• Bus [máy tính]
• Truyền dữ liệu
• Tiêu chuẩn liên bang 1037C
• Kiểm soát liên kết dữ liệu cấp cao [HDLC]
• Bus giao diện ngoại vi nối tiếp

1. ^ “maxEmbedded, Serial Communication Introduction”.
2. ^ Friedman, Eby G. [May 2001]. "Clock Distribution Networks in Synchronous Digital Integrated Circuits" [PDF]. Proceedings of the IEEE. 89 [5]: 665–692. CiteSeerX 10.1.1.7.7824. doi:10.1109/5.929649.
3. ^ a b c “Difference Between Synchronous and Asynchronous Transmission”. techdifferences.com. 16 tháng 4 năm 2016. Truy cập ngày 1 tháng 8 năm 2020.
4. ^ “Circuit Implementation Using Multiplexers”. www.ee.surrey.ac.uk. Truy cập ngày 30 tháng 4 năm 2019.

• Hướng dẫn giao diện nối tiếp cho Robotics [chứa nhiều ví dụ thực tế]
• Danh sách giao diện nối tiếp [có sơ đồ chân]
• Serial ports, c2.com
• Visual studio 2008 mã hóa cho truyền thông nối tiếp
• Giới thiệu về giao thức I²C và SPI Lưu trữ 2016-03-08 tại Wayback Machine
• Giới thiệu truyền thông nối tiếp
• Serial Port Programming in Linux