Kodėl USB greitesnis nei serijinis?

USB charakteristikos ir veikimo principas
USB yra universali standartinė sąsaja, naudojama duomenims prijungti ir perduoti. Jis palaiko greitąjį keitimą ir gali prijungti įvairius išorinius įrenginius, tokius kaip spausdintuvai, klaviatūros, pelės, fotoaparatai ir kt. Yra kelios USB standarto versijos, įskaitant USB 1.0, USB 2.0 , USB 3.0 ir USB 3.1, kurių kiekvienas turi skirtingą duomenų perdavimo spartą.
USB naudoja nuosekliojo ryšio metodą, kuris po bitų perduoda duomenis per vieną perdavimo liniją. Jis taip pat turi laiko pasidalijimo tankinimo ypatybe, o tai reiškia, kad keli įrenginiai gali perduoti duomenis naudodamiesi ta pačia linija. USB naudoja diferencialinį signalo perdavimą, o tai reiškia, kad jis gali geriau atsispirti elektromagnetiniams trukdžiams ir užtikrinti patikimesnes jungtis.
USB veikimo principas apima ryšį tarp pagrindinio kompiuterio ir įrenginio. Priegloba yra atsakinga už duomenų perdavimo valdymą ir kontrolę, o įrenginys reaguoja į pagrindinio kompiuterio nurodymus. USB taip pat palaiko kelių kanalų perdavimą, leidžiantį vienu metu apdoroti kelis duomenų srautus.
Serijinio ryšio charakteristikos ir veikimo principas
Serijinis ryšys yra ryšio būdas, kai duomenys po bitų perduodami per vieną perdavimo liniją. Lyginant su lygiagrečiu ryšiu, nuoseklusis ryšys gali sumažinti kabelių skaičių ir sumažinti sistemos sudėtingumą. Serijinis ryšys dažniausiai naudojamas perduodant didelius atstumus ir aplinkoje, kurioje kovojama su elektromagnetiniais trukdžiais.
Nuosekliojo ryšio veikimo principas apima duomenų siuntimą bitų tvarka ir duomenų tvarkymą bei tikrinimą naudojant tokią informaciją kaip pradžios bitas, duomenų bitas, tikrinimo bitas ir pabaigos bitas. Serijinio ryšio metu kiekvieno bito perdavimo tvarka yra labai svarbi, nes gavėjas turi atkurti duomenis teisinga tvarka.
Kodėl USB greitesnis nei serijinis?
Lygiagretusis perdavimas prieš nuoseklųjį perdavimą:
USB naudoja nuoseklųjį perdavimą, o kai kurie nuoseklaus ryšio protokolai vis tiek gali naudoti lygiagretųjį perdavimą. Lygiagretusis perdavimas apima kelių bitų perdavimą vienu metu, tačiau didėjant linijų skaičiui, didėja trukdžiai ir elektromagnetinė spinduliuotė tarp linijų. Priešingai, diferencialinis signalo perdavimas ir nuoseklusis USB režimas yra labiau tinkami atsparumui trukdžiams didelės spartos perdavimo metu.
Diferencialinis signalo perdavimas:
USB naudoja diferencialinį signalo perdavimą, o tai reiškia, kad vienu metu siunčia duomenis ir atvirkštinę fazę. Priėmimo gale atimami du signalai, kad būtų pašalinti tam tikri trukdžiai. Šis perdavimo būdas daro USB stabilesnį ir patikimesnį didelės spartos perdavimo metu.
Laiko padalijimo tankinimas:
USB palaiko laiko pasidalijimo multipleksavimą, todėl keli įrenginiai gali dalytis tuo pačiu kabeliu duomenims perduoti, netrukdydami vienas kitam. Tai daro USB efektyvesnį, kai prijungiate kelis įrenginius.
USB protokolo optimizavimas:
USB protokolas buvo kelis kartus atnaujintas ir optimizuotas, o skirtingos USB standarto versijos palaiko skirtingus duomenų perdavimo greičius. USB 3.{1}} ir USB 3.1 standartai užtikrina didesnį perdavimo spartą, todėl USB yra greitesnis duomenų perdavimo būdas.
Atsižvelgiant į pirmiau minėtus veiksnius, USB yra greitesnis už kai kuriuos tradicinius nuosekliojo ryšio metodus, ypač tais atvejais, kai reikia didelės spartos perdavimo ir stabilių jungčių. Tačiau reikia pažymėti, kad konkretus perdavimo greitis priklauso ir nuo naudojamo USB standarto bei įrenginio veikimo. Praktikoje pasirenkant tinkamą komunikacijos metodą reikia subalansuoti atsižvelgiant į konkrečius poreikius ir aplinkos sąlygas.