Comunicación serial

Transmisión de datos serie y paralelo de 01001011₂. Secuencia de bits estándar es menos importante primero (D)₀ D₇ en orden de acendencia). D₀ se recibe primero por transmisión en serie. Todos los bits se reciben simultáneamente mediante transmisión paralela.

En telecomunicaciones y transmisión de datos, la comunicación en serie es el proceso de enviar datos un bit a la vez, secuencialmente, a través de un canal de comunicación o bus de computadora. Esto contrasta con la comunicación paralela, en la que se envían varios bits en conjunto, en un enlace con varios canales paralelos.

Estructura de caracteres estándar para la comunicación asincrónica de datos consistente en 10 elementos para un personaje ASCII de 7 bits.

La comunicación en serie se utiliza para todas las comunicaciones de larga distancia y la mayoría de las redes informáticas, donde el costo del cable y las dificultades de sincronización hacen que la comunicación en paralelo no sea práctica. Los buses de computadora en serie se están volviendo más comunes incluso en distancias más cortas, ya que la integridad de la señal y las velocidades de transmisión mejoradas en las tecnologías en serie más nuevas han comenzado a superar la ventaja de simplicidad del bus paralelo (sin necesidad de serializador y deserializador, o SerDes) y para supera sus desventajas (sesgo de reloj, densidad de interconexión). La migración de PCI a PCI Express es un ejemplo.

Cables

Muchos sistemas de comunicación en serie se diseñaron originalmente para transferir datos a través de distancias relativamente grandes a través de algún tipo de cable de datos.

Prácticamente todas las comunicaciones de larga distancia transmiten datos bit a bit, en lugar de en paralelo, porque reduce el costo del cable. Los cables que transportan estos datos (aparte del "el" cable serie) y los puertos de la computadora a los que se conectan generalmente se denominan con un nombre más específico para reducir la confusión.

Los cables y puertos del teclado y del mouse son casi siempre en serie, como el puerto PS/2, Apple Desktop Bus y USB.

Los cables que transportan video digital también son en su mayoría seriales, como un cable coaxial conectado a un puerto HD-SDI, una cámara web conectada a un puerto USB o un puerto FireWire, un cable Ethernet que conecta una cámara IP a un puerto Power over Ethernet, FPD-Link, líneas telefónicas digitales (ej. ISDN), etc.

Otros cables y puertos de este tipo, que transmiten datos bit a bit, incluyen Serial ATA, Serial SCSI, cable Ethernet conectado a puertos Ethernet, el canal de datos de pantalla que usa pines previamente reservados del conector VGA o el puerto DVI o el HDMI puerto.

Autobuses en serie

conector RS-232 (D-Sub DB-25 variante)

Muchos sistemas de comunicación generalmente se diseñaron para conectar dos circuitos integrados en la misma placa de circuito impreso, conectados por señales en esa placa (en lugar de cables externos).

Los circuitos integrados son más caros cuando tienen más pines. Para reducir la cantidad de pines en un paquete, muchos circuitos integrados usan un bus serial para transferir datos cuando la velocidad no es importante. Algunos ejemplos de estos buses seriales de bajo costo incluyen RS-232, SPI, I²C, UNI/O, 1-Wire y PCI Express.

Serie frente a paralelo

Los enlaces de comunicación, a través de los cuales las computadoras (o partes de computadoras) se comunican entre sí, pueden ser en serie o en paralelo. Un enlace paralelo transmite varios flujos de datos simultáneamente a través de múltiples canales (por ejemplo, cables, pistas de circuitos impresos o fibras ópticas); mientras que un enlace serial transmite solo un flujo de datos.

Aunque un enlace serial puede parecer inferior a uno paralelo, ya que puede transmitir menos datos por ciclo de reloj, a menudo ocurre que los enlaces seriales pueden sincronizarse considerablemente más rápido que los enlaces paralelos para lograr una velocidad de datos más alta. Varios factores permiten que la serie se registre a una velocidad más alta:

• El bloqueo entre los diferentes canales no es un problema (para enlaces de comunicación en serie asincrónicos no deseados).
• Una conexión en serie requiere menos cables interconectados (por ejemplo, cables/fibras) y por lo tanto ocupa menos espacio. El espacio extra permite un mejor aislamiento del canal desde sus alrededores.
• Crosstalk es menos un problema, porque hay menos conductores en proximidad.
• Los presupuestos para uso de energía, disipación de energía, costo de cable, costo de componente, área de emisión IC, área de PC, protección ESD, etc. pueden enfocarse en un solo enlace.

En muchos casos, la implementación en serie es más barata que en paralelo. Muchos circuitos integrados tienen interfaces en serie, a diferencia de las paralelas, por lo que tienen menos pines y, por lo tanto, son menos costosos.

Ejemplos de arquitecturas