¿Cómo difieren los puertos serie y paralelo?

Genéricamente, serial significa enviar un bit a la vez, mientras que paralelo significa enviar múltiples bits a la vez. Hay muchos de cada tipo, desde USB (Universal Serial Bus) hasta HIPPI (High-Performance Parallel Interface). Sin embargo, en el contexto de los puertos estándar vistos en PC más antiguas :

El puerto paralelo generalmente se refiere a IEEE 1284, una ruta de datos de 8 bits de ancho que utiliza señalización compatible con partes lógicas TTL estándar, lo que la convirtió en una forma ideal de interfaz de circuitos “homebrew”, aunque era mejor conocida como la interfaz de impresora Centronix y era También se utiliza para diversos dispositivos, desde unidades de disco Zip hasta digitalizadores de video Snappy. Muy a menudo, el extremo del cable de la computadora era un DB25, pero el extremo de la impresora era un conector Centronix de 36 pines. A veces, verá un conector Centronix en el extremo de la computadora en lugar de un DB25. Los puertos paralelos son eléctricamente algo frágiles, susceptibles a daños por voltajes fuera de rango y no pueden conducir de manera confiable cables muy largos.

El puerto serie generalmente se refiere a RS-232-C, que era la interfaz dominante en los años 70 y 90, utilizada principalmente para conectar terminales a las computadoras. Fue diseñado para conducir de manera confiable cables bastante largos y puede soportar muchos problemas eléctricos (por ejemplo, cortocircuitos) sin daños. Originalmente, el conector estándar era el DB25 de 25 pines que, lo suficientemente confuso, ahora se usa casi exclusivamente para puertos paralelos; Desde finales de la década de 1980, los puertos seriales generalmente usan un conector DE9 de 9 pines (a menudo mal etiquetado como DB9). También está la interfaz PS / 2, que no cumple con las especificaciones de voltaje para RS-232-C (eléctricamente, es más como un puerto paralelo), pero es algo compatible; Utiliza conectores mini-DIN circulares de 6 pines: verde para el mouse, púrpura para el teclado.

Durante la última década, ha habido un fuerte movimiento hacia la eliminación de la multitud de interfaces antiguas “heredadas” en las PC. La idea es reemplazar muchos puertos diferentes que usan varios conectores grandes con unos pocos puertos “universales” que usan un conector más pequeño, de eso se trata mucho el USB.

Los puertos paralelos siguen siendo una de las interfaces más fáciles de usar para los circuitos “homebrew” y, por lo tanto, siguen siendo populares en varios círculos, aunque la mayoría de las máquinas no tienen una ahora a menos que agregue una tarjeta o un convertidor de puerto paralelo a USB. Mi grupo de investigación realmente utilizó interfaces de puerto paralelo para hardware de red personalizado (hardware AFN) que creamos para varias supercomputadoras de clúster, incluida la primera supercomputadora de clúster de PC Linux del mundo (en febrero de 1994). Los puertos paralelos no proporcionan un ancho de banda muy alto, pero la latencia de un puerto paralelo nativo (no uno convertido a USB) es muy baja: puede tomar menos de un microsegundo para señalar un dispositivo externo, mientras que Ethernet toma aproximadamente un orden de magnitud más largo y USB tarda al menos dos órdenes de magnitud más.

Huddi tiene razón hasta donde llega, pero déjame explicarte por qué las cosas sucedieron de la manera en que lo hicieron.

La comunicación en serie es un solo bit a la vez, en serie. El orden de los bits generalmente no coincidirá con lo que pensabas que sería debido a la Ley de Murphy. La comunicación paralela envía una cierta cantidad de bits simultáneamente, en paralelo, en múltiples cables. A la misma velocidad de bits, la comunicación paralela es más rápida por un múltiplo del número de bits simultáneos enviados.

Sin embargo … siempre hay un sin embargo. Las diferencias sutiles en los circuitos en las líneas significan que las señales no necesariamente llegan exactamente simultáneamente. Las diferentes líneas tienen diferentes cantidades de pérdida de señal. Con la comunicación en serie, el umbral de voltaje para cada bit es exactamente el mismo. Estos conducen a dos limitaciones importantes en la comunicación paralela. Primero, la cantidad de tiempo necesaria para leer un conjunto de bits debe ser al menos lo suficientemente largo como para permitir la variación en la transmisión y recepción de temporización en todas las líneas. Segundo, la longitud del cable debe ser lo suficientemente corta como para mantener un espacio entre el voltaje “encendido” más bajo en cualquier línea y el voltaje “apagado” más alto en cualquier línea.

La conclusión es que puede conducir la comunicación en serie a una velocidad mucho mayor y en una distancia mayor que la comunicación paralela. A medida que aumentaron las velocidades de reloj en nuestros circuitos de comunicación, el serial fue más capaz de aprovecharlo.

Los nombres sugieren la diferencia. Un puerto paralelo tiene varios cables de datos, 8 en el caso del antiguo puerto paralelo de PC, más algunos cables de control. Por lo tanto, puede transferir 8 bits de datos al mismo tiempo. El puerto de la PC tenía 8 bits de entrada y 8 bits de salida, cada uno con un cable de reloj (que indica cuándo los nuevos datos deben “sincronizarse” o no) y un par de cables de control. Un puerto serie solo tiene entrada de cable de datos y una salida. También puede tener algunos cables de control, pero hoy en día rara vez se usan. Por lo tanto, los datos se envían en serie, un bit tras otro, por un cable. Esto significa que debe tener una señal de inicio acordada y una frecuencia de reloj acordada en el cable, además de algunos medios para mantener los relojes en ambos extremos en el paso. Todo esto se maneja, en una PC, pero el protocolo UART. Pero hay otras interfaces seriales mucho más sofisticadas.

El puerto serie está encuadrado en rojo.

El puerto paralelo es el gran puerto rosa en la parte superior del puerto serie.

El puerto paralelo se usa generalmente para impresoras, mientras que el puerto serie se usa para dispositivos de entrada como el mouse.

Al principio, las computadoras transmitían información un bit tras otro, es decir: en serie, luego, para acelerar las cosas, comenzaron a moverse 8 bits (1 byte) a la vez, es decir: en paralelo y teóricamente 8 veces más rápido. Ahora, el siguiente bit me confunde, luego regresaron a Serial con el USB (Bus serie universal) y nos dijeron que era MÁS RÁPIDO que ¿Paralelo? No sé por qué USB (un bit a la vez) mueve la información más rápido que Parallel (8 bits a la vez), la razón por la que no sé es que simplemente perdí el interés. ¿Alguien más puede aclarar este punto?