ดูวิธีส่งข้อมูลก่อน ไม่ใช่จำนวนขาของขั้วต่อ
อนุกรมและขนานอธิบายวิธีการส่งข้อมูล แบบอนุกรมแยกกลุ่มข้อมูลออกเป็นบิตที่เรียงต่อกัน แล้วส่งทีละบิตไปตามช่องทางที่เกี่ยวข้อง ส่วนแบบขนานแสดงกลุ่มบิตพร้อมกันบนสายข้อมูลหลายเส้น พอร์ตอนุกรมของคอมพิวเตอร์และพอร์ตเครื่องพิมพ์แบบขนานดั้งเดิมเป็นการประยุกต์ใช้เฉพาะของสองวิธีนี้ แต่ไม่อาจถือว่าเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีอนุกรมและขนานทั้งหมด และไม่อาจสรุปโดยตรงว่าแบบใดแบบหนึ่งเร็วกว่าเสมอ
สิ่งที่สับสนได้ง่ายที่สุดหน้างานคือรูปร่างของขั้วต่อ DB9 พบได้ทั่วไปในพอร์ตอนุกรมดั้งเดิม ขณะที่ DB25 เคยใช้ทั้งกับพอร์ตอนุกรมและอินเทอร์เฟซเครื่องพิมพ์แบบขนาน รูปร่างตัวเรือนที่เหมือนกันไม่ได้ยืนยันว่าลำดับสาย แรงดันไฟฟ้า และโพรโทคอลซอฟต์แวร์เหมือนกัน ก่อนซื้อตัวแปลง ควรหาคู่มืออุปกรณ์และยืนยันชื่อพอร์ต นิยามสัญญาณ และวัตถุประสงค์การใช้งาน แทนการนับขาหรือลองเสียบขั้วต่อ
USB เองก็เป็นการสื่อสารแบบอนุกรมเช่นกัน แต่อุปกรณ์ USB ไม่เหมือนกับพอร์ตอนุกรม COM ดั้งเดิม คอมพิวเตอร์ต้องมีไดรเวอร์และฟังก์ชันอุปกรณ์ที่สอดคล้องกันเพื่อใช้อะแดปเตอร์ USB เป็นอนุกรม หรืออะแดปเตอร์เครื่องพิมพ์ USB การเข้าใจว่า USB เป็นสายที่แปลงอินเทอร์เฟซเก่าได้ทุกชนิด เป็นการมองข้ามการจัดการโพรโทคอล วงจรไฟฟ้า และการรองรับของซอฟต์แวร์ภายในอะแดปเตอร์
UART ส่งข้อมูลหนึ่งไบต์ออกไปทีละบิตอย่างไร
UART เป็นวงจรรับส่งข้อมูลอนุกรมแบบอะซิงโครนัสที่ใช้กันทั่วไป ทำหน้าที่แปลงไบต์ที่ซอฟต์แวร์ส่งมาให้เป็นบิตที่เรียงตามเวลา และประกอบบิตที่รับเข้ามากลับเป็นไบต์ด้วย อะซิงโครนัสหมายถึงฝั่งส่งและฝั่งรับไม่ได้ใช้สายสัญญาณนาฬิกาเพิ่มเติมร่วมกันสำหรับแต่ละบิต ฝั่งรับจะสุ่มตัวอย่างโดยอาศัยบิตเริ่มต้นและอัตราที่ทั้งสองฝั่งตกลงกัน ไม่ได้หมายความว่าไม่มีข้อกำหนดด้านเวลา หากอัตรา บิตข้อมูล พาริตี และบิตหยุดไม่ตรงกัน ก็ยังเกิดข้อผิดพลาดในการรับได้
ยกตัวอย่าง 8N1 ที่ใช้กันทั่วไป: ขณะว่างจะอยู่ที่ระดับลอจิกสูง เริ่มจากส่งบิตเริ่มต้นระดับต่ำ จากนั้นส่งบิตข้อมูล 8 บิตตามลำดับ โดยปกติจะส่งบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุด D0 ก่อน และจบด้วยบิตหยุดระดับสูง N หมายถึงไม่มีบิตพาริตี ในตัวอย่างลอจิกนี้ หนึ่งไบต์ใช้เวลา 10 ช่วงบิต และมีเพียง 8 ช่วงเท่านั้นที่เป็นข้อมูล จึงไม่อาจถือว่าอัตราข้อมูลที่มีประโยชน์ในการส่งต่อเนื่องเท่ากับอัตราบิตบนสายโดยตรง
ระดับสูงและต่ำในภาพเป็นการแสดงชั้นลอจิกของ UART ไม่ใช่แรงดันจริงบนปลั๊ก RS232 หลัง UART อาจต่อกับ RS232 หรือวงจรรับส่งสัญญาณไฟฟ้าชนิดอื่น ซึ่งจะแปลงค่าลอจิกเป็นสัญญาณตามข้อกำหนดของสาย ต้องตรวจสอบรูปแบบ UART และอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า RS232 แยกกัน การแปลงแรงดันได้ถูกต้องไม่ได้หมายความว่าระบบเข้าใจหรือแปลงข้อความของแอปพลิเคชันแล้ว
เหตุใดอินเทอร์เฟซขนานจึงยังต้องมีสัญญาณแฮนด์เชก?
ยกตัวอย่างกระบวนการส่งพื้นฐานของอินเทอร์เฟซเครื่องพิมพ์ขนานแบบ 8 บิตดั้งเดิม: ฝั่งส่งวางข้อมูลหนึ่งไบต์บนสายแปดเส้น D0 ถึง D7 ก่อน แล้วใช้สัญญาณสโตรบบอกฝั่งรับว่าสามารถรับข้อมูลได้ ฝั่งรับประสานการส่งครั้งถัดไปกับฝั่งส่งผ่านสัญญาณควบคุม เช่น สถานะไม่ว่างและสัญญาณตอบรับ โหมดการทำงานต่างกันอาจใช้ทิศทางและจังหวะเวลาต่างกัน จึงไม่อาจถือว่าตัวอย่างพื้นฐานนี้เป็นข้อกำหนดครบถ้วนของบัสขนานทั้งหมด
การส่งพร้อมกันไม่ได้หมายความว่าแรงดันบนสายทั้งแปดเส้นจะมาถึงในขณะเดียวกันทั้งหมด สายเคเบิล วงจรขับ และโหลดทำให้เกิดความแตกต่าง และตัวรับต้องสุ่มตัวอย่างภายในช่วงเวลาที่ข้อมูลคงที่แล้วและยังไม่เปลี่ยนแปลง เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับเวลาตั้งค่าและเวลาคงค่า: ข้อมูลต้องคงที่นานเพียงพอทั้งก่อนและหลังการสุ่มตัวอย่าง การเพิ่มจำนวนสายข้อมูลยังเพิ่มงานตรวจสอบลำดับสาย การต่อลงดิน สัญญาณรบกวนข้ามสาย และการซิงโครไนซ์ด้วย
ไม่อาจเปรียบเทียบอนุกรมกับขนานจากความเร็วเพียงอย่างเดียว
ค่าความเร็วที่ตั้งใช้กันทั่วไปของพอร์ตอนุกรมดั้งเดิมค่อนข้างต่ำ แต่ไม่ได้หมายความว่าโดยธรรมชาติแล้วเทคโนโลยีอนุกรมส่งได้เฉพาะข้อมูลความเร็วต่ำ USB, Ethernet และอินเทอร์เฟซความเร็วสูงจำนวนมากใช้วิธีอนุกรม โดยอาศัยการเข้ารหัส การออกแบบทางไฟฟ้า และการกู้คืนสัญญาณนาฬิกาที่ต่างกันเพื่อให้ได้ความสามารถในการรับส่งที่สูงขึ้น เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากการเพิ่มอัตรา RS232 รุ่นเก่าตามใจชอบเท่านั้น อุปกรณ์ สายเคเบิล โพรโทคอล และซอฟต์แวร์ล้วนต้องรองรับอย่างสอดคล้องกัน
แบบขนานส่งหลายบิตพร้อมกันได้ แต่ประสิทธิภาพจริงยังได้รับผลจากการรอแฮนด์เชก การจัดสรรเวลาของซอฟต์แวร์ โหมดการทำงาน และความสามารถในการประมวลผลของฝั่งรับ แบบอนุกรมมีข้อมูลส่วนเกิน เช่น บิตเริ่มต้น บิตหยุด พาริตี หรือส่วนหัวโพรโทคอล เมื่อเปรียบเทียบอุปกรณ์เก่า ควรวัดเวลาที่ใช้ทำงานจริงให้เสร็จและอัตราข้อผิดพลาด รวมทั้งตรวจสอบความยาวสายและข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อม แทนการใช้คำว่า “ขนานต้องเร็วแน่นอน อนุกรมต้องส่งได้ไกลแน่นอน” มาแทนข้อกำหนดเฉพาะ
เหตุใดอะแดปเตอร์ USB จึงใช้แทนกันตามใจชอบไม่ได้
อะแดปเตอร์ USB เป็นอนุกรมโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนจัดการอินเทอร์เฟซ USB, UART และวงจรรับส่งสัญญาณไฟฟ้า คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลผ่านฟังก์ชันพอร์ตอนุกรมที่ไดรเวอร์จัดเตรียมไว้ และอะแดปเตอร์ส่งสัญญาณอนุกรมตามที่ตกลงกันออกอีกด้านหนึ่ง การรองรับ RS232, RS422 หรือ RS485 รวมถึงการมีสายควบคุมอย่าง RTS/CTS ขึ้นอยู่กับรุ่นที่ใช้ การมีขั้วต่อ DB9 หรือหมายเลข COM ปรากฏในซอฟต์แวร์ยังไม่เพียงพอที่จะยืนยันว่ามีความสามารถเหล่านี้ครบถ้วน
อะแดปเตอร์ USB เป็นพอร์ตขนานสำหรับเครื่องพิมพ์มีไว้สำหรับงานพิมพ์ที่รองรับเป็นหลัก อาจแปลงข้อมูลพิมพ์ที่คอมพิวเตอร์ส่งมาให้เป็นอินเทอร์เฟซเครื่องพิมพ์รุ่นเก่าได้ แต่ไม่จำเป็นต้องเปิดให้แอปพลิเคชันเข้าถึงรีจิสเตอร์ของพอร์ตฮาร์ดแวร์เดิม และไม่จำเป็นต้องรองรับการที่ซอฟต์แวร์ควบคุมสายข้อมูลแต่ละเส้น สายสโตรบ หรืออ่านสถานะอุปกรณ์ต่อพ่วงอย่างแม่นยำ ระบบที่เคยใช้พอร์ตขนานสำหรับเก็บข้อมูล ดองเกิล หรือการควบคุม จึงไม่อาจสรุปว่าจะย้ายมาใช้งานได้โดยตรงเพียงเพราะเครื่องพิมพ์พิมพ์ได้
การแปลงระหว่างพอร์ตอนุกรมกับพอร์ตขนานไม่ใช่เพียงการบัดกรีสายใหม่ นอกจากการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าแล้ว ยังอาจต้องมีการพักข้อมูลในบัฟเฟอร์ การแปลงอนุกรมเป็นขนาน การจัดการแฮนด์เชก และการทำงานร่วมกันของโพรโทคอลแอปพลิเคชัน หากความหมายของข้อความทั้งสองฝั่งต่างกัน ก็ต้องแปลงโพรโทคอลด้วย เมื่อจัดซื้อ ควรระบุให้ชัดเจนว่าอีกฝั่งต้องการสตรีมไบต์ คำสั่งพิมพ์ หรืออินเทอร์เฟซควบคุมชนิดใด เพื่อไม่ให้ใช้ชื่อว่าตัวแปลงอินเทอร์เฟซมาครอบคลุมความแตกต่างทั้งหมด
เซิร์ฟเวอร์พอร์ตอนุกรม Feichang ช่วยขยายการเชื่อมต่อแบบใด?
รายการหมายเลข 2855 ในศูนย์ผลิตภัณฑ์ Feichang ตรงกับเซิร์ฟเวอร์พอร์ตอนุกรมอุตสาหกรรม FCT-1500 หน้าผลิตภัณฑ์ระบุพอร์ตอนุกรม RS232/RS422/RS485 จำนวน 1 ถึง 4 พอร์ต พอร์ต Ethernet แบบไฟฟ้าความเร็ว 100 Mbps จำนวน 2 พอร์ต และพอร์ตใยแก้วนำแสงความเร็ว 100 Mbps จำนวน 1 พอร์ต หน้าที่ของอุปกรณ์คือให้อุปกรณ์อนุกรมที่รองรับเชื่อมต่อหรือขยายการเชื่อมต่อผ่านเครือข่าย ต้องตรวจสอบจำนวนพอร์ต โหมดทางไฟฟ้า และวิธีการขนส่งข้อมูลตามรุ่นและการกำหนดค่าที่สั่งซื้อ อุปกรณ์นี้ไม่ใช่ตัวแปลงพอร์ตเครื่องพิมพ์ขนานดั้งเดิม
เมื่อข้อมูลจากอุปกรณ์อนุกรมเข้าสู่เซิร์ฟเวอร์แล้ว ข้อมูลจะถูกส่งไปยังโฮสต์หรือปลายทางระยะไกลด้วยโหมดเครือข่ายที่เลือก จากนั้นซอฟต์แวร์หรืออุปกรณ์ที่สอดคล้องกันจะประมวลผล หน้าผลิตภัณฑ์ระบุ TCP, UDP และโหมดโพรโทคอลที่เกี่ยวข้อง การส่งไบต์แบบโปร่งใส การเข้าถึงพอร์ตอนุกรมเสมือน และการแปลงโพรโทคอลแอปพลิเคชันเป็นวิธีการทำงานที่ต่างกัน ไม่อาจสรุปว่าอุปกรณ์จะตีความคำสั่งเครื่องมือวัดทั้งหมดโดยอัตโนมัติ หรือรักษาจังหวะเวลาของซอฟต์แวร์ควบคุมพอร์ตขนานเก่าทั้งหมดได้ เพียงเพราะพอร์ตอนุกรมเชื่อมต่อเครือข่ายได้
พอร์ตใยแก้วนำแสงช่วยให้งานสื่อสารอนุกรมเชื่อมต่อข้ามระยะทางหน้างานผ่านลิงก์ Ethernet ใยแก้วนำแสงที่เข้ากันได้ แต่ส่วนไฟฟ้าของอนุกรม ส่วนขนส่งข้อมูลเครือข่าย และการตอบสนองของแอปพลิเคชันยังคงเป็นสามส่วนที่ต้องตรวจสอบแยกกัน เมื่อเลือกอุปกรณ์ ควรยืนยันทิศทางการส่งและรับ เงื่อนไขฮาล์ฟดูเพล็กซ์หรือฟูลดูเพล็กซ์ ลำดับสายเชื่อมต่อ ข้อกำหนดเซสชันเครือข่ายและเวลาหมดอายุ แล้วจึงยืนยันความเข้ากันได้ของโมดูลหรือพอร์ตใยแก้วนำแสง การเพิ่มใยแก้วนำแสงไม่ได้เพิ่มอัตราบิตที่ตั้งไว้ในพอร์ตอนุกรมของอุปกรณ์ปลายทางโดยอัตโนมัติ
วิธีย้ายระบบอุปกรณ์เก่าโดยลดการลองผิดลองถูก
เริ่มจากบันทึกระบบเดิม ได้แก่ คำอธิบายอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ สายที่ใช้งานจริง ไดรเวอร์ พารามิเตอร์พอร์ต และกระบวนการสื่อสารปกติหนึ่งรอบ หากเป็นพอร์ตขนานดั้งเดิม ให้ตรวจสอบเป็นพิเศษว่าซอฟต์แวร์เข้าถึงฮาร์ดแวร์โดยตรงหรือไม่ ต้องอ่านสถานะย้อนกลับหรือไม่ หรือต้องแฮนด์เชกอย่างเคร่งครัดหรือไม่ หากเป็นพอร์ตอนุกรม ให้ตรวจสอบรูปแบบข้อมูล สายควบคุม เวลาหมดอายุ และโพรโทคอลแอปพลิเคชัน หากไม่มีข้อมูลเหล่านี้ การรวบรวมหลักฐานก่อนจะมีประสิทธิผลมากกว่าการซื้อสายแปลงรูปร่างต่างกันมาลองซ้ำ ๆ
จากนั้นใช้สายสั้นและอุปกรณ์คู่สื่อสารที่ทราบว่าใช้งานได้ดีเพื่อทดสอบเปรียบเทียบ ยืนยันการส่งและรับหนึ่งครั้ง การทำงานต่อเนื่อง และพฤติกรรมการกู้คืน การทดสอบลูปแบ็กอนุกรมยืนยันได้เพียงบางส่วนของเส้นทางส่งและรับ ไม่ได้ยืนยันว่าคำสั่งเครื่องมือวัดจริงถูกดำเนินการอย่างถูกต้อง ส่วนการทดสอบเครื่องพิมพ์ขนานยืนยันได้เฉพาะฟังก์ชันการพิมพ์ที่เกี่ยวข้อง การตรวจรับขั้นสุดท้ายควรใช้งานจริง บันทึกผลเมื่อการเชื่อมต่อขาดและเชื่อมต่อใหม่ เมื่ออุปกรณ์เริ่มทำงานใหม่ และเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง พร้อมเก็บข้อมูลรุ่นอะแดปเตอร์ เวอร์ชันไดรเวอร์ และพารามิเตอร์ เพื่อให้ประเมินได้ว่าการย้ายระบบเสร็จสมบูรณ์หรือไม่
หมายเหตุแหล่งที่มา: เป็นแผนภาพหลักการที่ผ่านการตรวจสอบเนื้อหาทางเทคนิค ใช้อธิบายกลไกทั่วไป ไม่ใช่ภาพถ่ายผลิตภัณฑ์หรือบันทึกผลการวัด อินเทอร์เฟซ โหมด และความสามารถเฉพาะให้ยึดตามรุ่นและเวอร์ชันที่เลือก รวมถึงผลการตรวจสอบหน้างาน
แหล่งข้อมูลสำหรับตรวจสอบ: TI: ภาพรวมโพรโทคอล UART และข้อผิดพลาด
IEEE 1284: อินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงขนานสองทิศทางสำหรับคอมพิวเตอร์
เซิร์ฟเวอร์พอร์ตอนุกรมอุตสาหกรรม Feichang FCT-1500
หมวดหมู่เซิร์ฟเวอร์พอร์ตอนุกรม Feichang
หัวข้อทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง: รีเวิร์สบริดจ์คืออะไร: ความแตกต่างระหว่าง E1 over IP การจำลองวงจร และการบริดจ์ Ethernet
แปลจากบทความเทคนิคภาษาจีน เผยแพร่ต้นฉบับครั้งแรก: 2024-06-28 ปรับปรุงต้นฉบับล่าสุด: 2026-10-13T10:22:10+08:00 อ่านต้นฉบับภาษาจีน
