بستن فهرست
کانال آموزشی تلگرام

شاید واسه شما هم جالب باشه بدونید که چرا انتقال اطلاعات به صورت سریال ، محبوب تر و سریع تر از انتقال موازی هست . تو این پست دلیل علمی این مسئله رو بررسی می کنم پس با من همراه باشید .

درباره ارتباط موازی

قبل از اینکه انتقال اطلاعات در کامپیوتر به صورت سریال انجام بشه ، تمام دیتاها به صورت موازی منتقل میشد . یعنی به ازای هر بیت ، یه دونه سیم در نظر میگرفتن مثلا برای انتقال 8 بیت که یک بایت میشه ، حداقل 8 تا سیم نیاز بود ، این که میگم ” حداقل ” یعنی اینکه سیم های دیگه مثل سیم زمین هم لازمه . اینجوری در هر کلاک پالس ، 8 تا بیت به صورت همزمان ارسال میشد . شکل زیر رو نگاه کنید :

ارتباط موازی - انتقال دیتا به صورت موازی

ارتباط موازی – انتقال دیتا به صورت موازی

سیم هایی که تو عکس بالا می بینید ، در واقعیت همون مسیرهای مسی روی بُرد الکترونیکی هست . شکل زیر رو ببینید .

مسیرهای مسی روی مادربورد

مسیرهای مسی روی مادربورد

پس توی ارتباط موازی به مسیرهای مسی بیشتری نیازه .

درباره ارتباط سریال

در ارتباط سریال به جای اینکه برای هر بیت ، یه سیم در نظر بگیرن ، بیت ها توسط یک سیم و پشت سرهم ارسال میشن . به شکل زیر نگاه کنید .

ارتباط سریال - انتقال دیتا به صورت سریال

ارتباط سریال – انتقال دیتا به صورت سریال

هر چی سرعت کلاک پالس بیشتر باشه ، بیت ها سریع تر منتقل میشن . شاید پیش خودتون بگید خب اگه اینجوری باشه که ارتباط موازی خیلی سریع تر از ارتباط سریاله چون 8 تا بیت رو در یک کلاک پالس منتقل می کنه . این حرف درسته اما موقعی درسته که سرعت کلاک پالس سیستم موازی و سیستم سریال برابر باشه .

فرق سرعت انتقال دیتا در ارتباط سریال و موازی

اگه ارتباط سریال و موازی جفتشون با سرعت 100 مگاهرتز کار کنن ، سرعت سیستم موازی ، 8 برابر بیشتر از سیستم سریال هستش . در ارتباط موازی در هر کلاک ، 8 تا بیت می تونه انتقال داده بشه و در ارتباط سریال در هر کلاک یک بیت . حالا اگه سرعت کلاک پالس ارتباط موازی یک هرتز باشه و سرعت کلاک پالس ارتباط سریال 10 هرتز باشه اینجوری سرعت ارتباط سریال بیشتره ، چرا ؟ چون سیستم موازی در هر ثانیه می تونه 8 تا بیت رو انتقال بده اما ارتباط سریال در هر ثانیه می تونه 10 تا بیت رو منتقل کنه . پس 2 تا بیت جلوتر از موازیه . ( وقتی میگیم سرعت کلاک 10 هرتزه یعنی در هر ثانیه 10 تا کلاک پالس زده میشه ) .

پس دلیل اینکه سرعت انتقال دیتا در ارتباط سریال بیشتر از ارتباط موازیه اینه که توی ارتباط سریال ، سرعت کلاک پالس رو زیاد می کنن اما در ارتباط موازی نمیشه بیشتر از یه حدی ، سرعت کلاک پالس رو افزایش داد ، چرا ؟ دلایلش رو در ادامه توضیح میدم .

چرا سرعت کلاک ارتباط موازی نمی تونه زیاد بشه

هر چی فرکانس یه سیگنال کمتر باشه یعنی انرژی بیشتری داره در واقع پایداریش بیشتره و مدت زمان بیشتری می تونه تو یه مقدار خاصی باقی بمونه اما اگه فرکانس سیگنال بالا باشه یعنی سیگنال انرژی کمتری داره و انرژی نویز می تونه انرژی کم سیگنال رو تضعیف کنه و چون مدت زمان دوام این انرژی کمه ، کل سیگنال دچار تخریب و ضعف میشه . به شکل های زیر دقت کنید :

تاثیر نویز روی سیگنال با فرکانس بالا

تاثیر نویز روی سیگنال با فرکانس بالا

همونطور که در عکس بالا می بینید ، بازه زمانی که سیگنال در حالت فعال قرار داره خیلی کمه یعنی اگه یه سیگنال ناخواسته مثل نویز ، روی این سیگنال قرار بگیره می تونه انرژیش رو از بین ببره و اصالت سیگنال میره زیر سوال ! حالا شکل زیر رو ببینید :

تاثیر نویز روی سیگنال فرکانس پایین

تاثیر نویز روی سیگنال فرکانس پایین

تو تصویر بالا می بینید که بازه زمانی سیگنال با فرکانس پایین ، زیاده و نویز حتی اگه روی این سیگنال بیفته فقط قسمتی از سیگنال رو خراب می کنه . چون خود نویز هم سیگنال فرکانس بالاییه و بازه زمانی کمی داره .

تمام این شکل ها نشون دادم و حرفا رو زدم که تاثیر نویز روی فرکانس بالا رو بدونید . پس همچین الکی الکی نمیشه فرکانس کلاک پالس رو افزایش داد . حالا از طرف دیگه ، سیم هایی که به صورت موازی کنار هم قرار میگیرن ، می تونن روی سیم کناری نویز بندازن حالا اگه فرکانس کلاک رو بالا ببریم همون اتفاقی که گفتم روی سیگنال میفته . واسه همین دلایلی که گفتم ، نمیشه فرکانس کلاک رو در سیستم موازی بیش از اندازه زیاد کرد .

مسیرهای مسی مادربورد و عدم همزمانی دیتا

یه مشکل دیگه در مورد ارتباط موازی اینه که باید برای هر بیت ، یه  مسیر مسی جداگونه در نظر بگیرید . یه دفعه می بینی واسه انتقال 8 بیت باید حدود 12  13 تا سیم یا همون مسیر مسی روی مادربورد در نظر گرفته بشه . جدای اینکه شکل ظاهری مادربورد دچار تغییرات میشه و باید بزرگ تر طراحی بشه ، یه مشکل دیگه هم پیش میاد . اونم این که مسیرهای مسی نمی تونن دقیقا مثل هم و با طول یکسان طراحی بشن . یه مسیر اگه یه ذره پیچ و خم داشته باشه ، به خاطر طول مسیر ، دچار تاخیر در انتقال دیتا میشه ، این زمان تاخیر خیلی کمه اما تو کامپیوتر صحبت از نانو ثانیه و پیکو ثانیه است .

پس تا اینجا متوجه شدید که چرا دیگه خیلی کم از ارتباط موازی استفاده میشه . اما دو تا مزیت دیگه در مورد ارتباط سریال وجود داره :

■ در ارتباط سریال سیم کمتری استفاده میشه . شما الان کابل USB رو نگاه کنید کلا 4 تا دونه سیم داره ( فرق سیم و کابل رو بخونید ) این در حالیه که کابل IDE که به هارد های قدیمی می خورد حدود 80 تا سیم داره . خب تولید و چیدمان این سیم ها خیلی هزینه داره .

■ در ارتباط سریال چون به سیم کمتری نیازه پس کیس ، قاب یا هر چیز دیگه ای که قطعات رو داخل خودش جا میده رو می تونیم کوچیکتر بسازیم . نه تنها تو هزینه تولید ، صرفه جویی کردیم ، بلکه سیستم تهویه هوا و خنک سازی هم راحت تر انجام میشه چون فضای کمتری توسط کابل اشغال میشه .

خب دوستان امیدوارم که تفاوت انتقال سریال و موازی رو متوجه شده باشید .

 

این مطلب رو برای دوستان تون هم بفرستین

با کلیک روی دکمه +1 به این مطلب امتیاز بدین .
راهنمای خرید اینترنتی - ابراهیم درویش
دسته بندی
موضوعات مرتبط
محمد امین زاده

محمدرضا امين زاده هستم ، مهندس الكترونيك و سردبير مجله علم فردا . علاقه زیادی به سخت افزار و طراحی مدارهای الکترونیکی دارم ، اگه فرصتی بمونه در زمینه ادیت فیلم و تصویر و طراحی رابط کاربری وب و اندروید مطالعه و تمرین می کنم .

حتما مطالب زیر رو هم بخونید

حمایت از علم فردا

نوشتن مطالب آموزشی به زبان ساده و قابل فهم برای همه ، کار بسیار سختیه . از طرفی ، نگهداری یک وب سایت آموزشی خرج داره ! اگر براتون امکان داره لطفا با پرداخت مبلغ کمی در هزینه های سایت سهیم باشید تا ما هم بتونیم با خیال راحت براتون بنویسیم و به سوال ها تون پاسخ بدیم . حمایت مالی از علم فردا

آداب نظر دادن در علم فردا

■ دوستان علم فردا به هیچکسی توهین نمیکنن !
■ اگر سوالی دارید در یک مطلب کاملا مرتبط بپرسید ! برای پیدا کردن مطلب مرتبط حتما از فرم جستجو استفاده کنید .
■ اگر مطلب مرتبطی پیدا نکردین ، می تونید سوال تون رو ایمیل کنید . اگر زمان داشته باشیم حتما پاسخ میدیم .
■ اول سوال ها و دیدگاه های کاربرای دیگه رو بخونید ، اگر پاسخ سوال تون رو پیدا نکردین بپرسید . سوال های تکراری پاسخ داده نمیشن !

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوال امنیتی *

3 دیدگاه

  • با عرض سلام و تشکر

    در جایی از این مقاله می‌خوانیم:

    «هر چی فرکانس یه سیگنال کمتر باشه یعنی انرژی بیشتری داره در واقع پایداریش بیشتره و مدت زمان بیشتری می تونه تو یه مقدار خاصی باقی بمونه اما اگه فرکانس سیگنال بالا باشه یعنی سیگنال انرژی کمتری داره و انرژی نویز می تونه انرژی کم سیگنال رو تضعیف کنه».

    انرژی موج – آن‌گونه که در کتاب‌های فیزیک نوشته شده است – هم با مجذور دامنه و هم با مجذور فرکانس آن نسبت مستقیم دارد؛ یعنی با افزایش فرکانس موج، انرژی آن هم بیشتر می‌شود.

    آیا این قضیه در مورد سیگنال‌های الکتریکی برعکس است؟! یعنی با افزایش فرکانس سیگنال، انرژی آن کمتر می‌شود؟!

    متشکرم.

    • سلام
      اون انرژی با این انرژی فرق داره . در واقع توی فیزیک منظور از فرکانس زیاد یک موج اینه که در یه لحظه ، مقدار زیادی موج از یه نقطه عبور می کنه پس انرژیش هم بیشتره . اینجا بحث دوام سیگنال هست . انقدر که سریع صفر و یک میشه پایداریش کمه و با کوچیکترین نویزی ، مقدار اصلی خودش رو از دست میده .

  • مهدی باقری 03 اردیبهشت 1395

    با تشکر از مطلب آموزنده شما

    با آرزوی موفقیت و بهروزی برای علم فردا

خبرنامه علم فردا
علم فردا در شبکه های اجتماعی علم فردا در جی پلاس کانال تلگرام علم فردا علم فردا در اینستاگرام
هر گونه کپی برداری از مطالب علم فردا ممنوعه ! در ضمن ، وب سایت علم فردا بر روی سرور های قدرتمند پارس پک میزبانی میشه .