Mikä on sarjaliikennerajapinta?

Sarjaliikennerajapinta (SCI) on keino, jolla tietokoneen komponentit voivat kommunikoida keskenään. Tämä voi tapahtua tietokoneen sisällä, kuten integroidusta mikrosirusta piirilevyn sarjaväylän tai laajennuskortin kautta tai kaapelin kautta ulkoiseen laitteeseen, kuten näppäimistöön tai tulostimeen. Sarjaliitäntöjä käytetään myös joihinkin tietokoneiden verkkotekniikoihin.

Sarjaliikennerajapinnan yksityiskohdista keskustellaan suositellussa standardissa 232 (RS-232), jonka alun perin kehitti vuonna 1962 standardiryhmä, joka lopulta tunnettiin nimellä Electronic Industries Association (EIA). RS-232 kuvaa sarjaliikenteen toisessa päässä datapäätelaitetta (DTE) ja vastakkaisessa päässä olevaa datapiirin päätelaitetta (DCE). Standardi kuvaa lisäksi jännitetasoja ja muita signaalin sähköisiä ominaisuuksia, fyysisen rajapinnan nastatunnistuksia, piiritoimintoja ja paljon muuta.

RS-232-standardin mukaan yksi kehitetyistä sarjaliikennerajapinnoista on yleinen asynkroninen vastaanotin ja lähetin (UART). Ensimmäinen UART tarjosi keinon teleletyyppikoneille siirtää pieniä, viiden bitin sekvenssejä, joita kutsutaan Baudot-koodeiksi. Myöhemmin digitaalisen tietokoneen käytön lisääntyessä American Standard Code for Information Interchange (ASCII) -standardi kuvasi kahdeksan bitin koodausmerkkejä, jotka siirrettiin sarjaan tietokoneiden välillä integroitujen piirien ja sarjaliitäntöjen kautta noin vuonna 1971. Motorola® loi sitten sarjan viestintäliittymän lause heidän UART -laitteelleen muutama vuosi myöhemmin.

Sarjaliikennerajapinta toimii lähettämällä tietoryhmiä, joita kutsutaan sanoiksi, joko näissä viiden tai kahdeksan bitin jaksoissa langan tai tietokoneväylän yli. Bitit lähetetään yksi kerrallaan peräkkäin aloitusbitin kanssa, joka aloittaa tiedonsiirron, jota seuraa databitit ja pysäytysbitti, joka sulkee siirron. Käyttötarkoituksesta riippuen sekvenssiin voidaan lisätä myös tarkastusbitti, jota kutsutaan pariteetiksi, jotta varmistetaan, että tiedot ovat läpikäyneet ehjät. Tämä menetelmä tiedonsiirron kehystämiseksi aloitus- ja lopetusbitissä mahdollistaa asynkronisen viestinnän. Sarjaliitännän ei tarvitse pysyä ajassa synkronoidun kellon kanssa, mutta sen sijaan se voi lähettää kehyksen milloin tahansa, jonka vastaanottava laite voi tunnistaa.
Sarjaliikennerajapintatekniikka on löytänyt käyttöä monilla aloilla. Yksi erittäin suosittu tapa on yleinen sarjaväylä (USB) oheislaitteiden liittämiseksi tietokoneeseen. Tietokoneen koteloiden sisäiset kiintolevyasemat käyttävät joskus rajapintaa, joka tunnetaan sarjaliikennealan lisälaitteena (Serial ATA) nopeaa kommunikointia varten tietokoneen suorittimen kanssa. Monet laajennuskortit käyttävät toisen tyyppistä sarjaliitäntää, jota kutsutaan PCI-E (PCI-E). Silti sarjaliikennerajapinnat muistavat juurensa ja niitä käytetään myös tavallisissa Ethernet-verkkoympäristöissä sekä nopeissa kuituoptiikoissa.