Ngày nay, các cổng kết nối ngày càng được phát triển mạnh mẽ để đáp ứng được nhu cầu sử dụng của con người. Tuy nhiên, những cổng kết nối theo thiết kế cũ vẫn được áp dụng với nhiều thiết bị. Trong đó có Serial Port. Vậy cụ thể Serial Port là gì? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Serial Port là gì?
Serial Port được biết đến với tên gọi khác là cổng nối tiếp. Đây được xem là cổng kết nối bên ngoài được sử dụng rộng rãi nhất những năm trước đây. Tuy nhiên, các thiết kế mới đang dần thay thế cổng kết nối để chuyển sang USB. Nhưng những thiết bị với modem cũ vẫn được sử dụng cổng nối tiếp.
Nguyên lý hoạt động của Serial Port
Thông tin chung
Các thiết bị ngày nay đều được hỗ trợ cổng nối tiếp. Bởi chúng là thiết bị xuất hiện đã từ lâu và được sử dụng rộng rãi trước đây. Cổng song song được phát minh gần đây và có tốc độ truyền nhanh hơn. Phát minh mới nhất, hiện đại nhất chính là cổng USB. USB có thể thay thế hoàn toàn được cổng nối tiếp và cổng song song.
Cổng nối tiếp lấy 1 byte dữ liệu và truyền đi 8 bit trong byte trong cùng 1 lần. Serial Port có ưu điểm khi chỉ cần duy nhất 1 dây dẫn để có thể truyền đi được 8 bit. Tuy nhiên thời gian truyền lại mất nhiều thời gian hơn khi sử dụng nhiều dây. Cổng nối tiếp tiết kiệm được chi phí và làm kích thước cáp nhỏ gọn hơn.
Nguyên lý hoạt động
Serial Port còn được biết đến với tên gọi khác là cổng COM có thể giao tiếp được 2 chiều. Chúng có khả năng nhận và truyền dữ liệu cùng lúc. Các thiết bị sẽ sử dụng các chân khác nhau để nhận và truyền dữ liệu thay vì cùng chân. Việc sử dụng các chân khác nhau sẽ có thể truyền và nhận tín hiệu theo 2 hướng khác nhau cùng lúc.
Chip điều khiển UART sẽ giúp cho cổng nối tiếp được hoạt động dễ dàng. Chip sẽ nhận tín hiệu ra song song của bus hệ thống trên máy tính. Sau đó chuyển đổi thành dạng nối tiếp để truyền được qua Serial Port. Để hoạt động được hiệu quả hơn, UART đều có bộ nhớ đệm từ 16 đến 64kb.
Kết nối với cổng nối tiếp Serial Port
Kết nối bên ngoài cho cổng nối tiếp được chia làm 2 loại là 9 chân và 25 chân.
Cổng nối tiếp với 9 chân kết nối
- Data Carrier Detect: Xác định modem xem có đang kết nối với cáp và hoạt động hay không
- Receive Data: Nhận thông tin được gửi từ modem
- Transmit Data: Gửi thông tin đến modem
- Data Terminal Ready: Máy tính đưa tín hiệu đã sẵn sàng hoạt động
- Signal Ground: Chân nối đất
- Data Set Ready: Modem thông báo đến máy tính đã sẵn sàng hoạt động
- Request To Send: Máy tính thông báo lại với modem xem có thể gửi thông tin không
- Clear To Send: Modem thông báo với máy tính là có thể gửi thông tin
- Ring Indicator: Thực hiện thành công giao tiếp, máy tính sẽ nhận tín hiệu và hiển thị lên máy tính
Cổng nối tiếp với 25 chân kết nối
- Not Used: Không sử dụng
- Transmit Data: Máy tính gửi thông tin đến modem
- Receive Data: Máy tính nhận thông tin gửi từ modem
- Request To Send: Máy tính thông báo tới modem xem có thể gửi thông tin không
- Clear To Send: Modem trả lời máy tính xem có thể gửi thông tin không
- Data Set Ready: Modem báo cho máy tính biết rằng nó đã sẵn sàng để giao tiếp
- Signal Ground: Chân nối đất
- Received Line Signal Detector: Xác định xem modem có được kết nối với cáp và đang hoạt động hay không
- Not Used: Transmit Current Loop Return (+)
- Not Used
- Not Used: Transmit Current Loop Data (-)
- Not Used
- Not Used
- Not Used
- Not Used
- Not Used
- Not Used
- Not Used: Receive Current Loop Data (+)
- Not Used
- Data Terminal Ready: Máy tính thông báo cho modem rằng nó đã sẵn sàng
- Not Used
- Ring Indicator: Máy tính sẽ nhận tín hiệu và thông báo được hiển thị
- Not Used
- Not Used
- Not Used: Receive Current Loop Return (-)
Cáp kết nối chuyển dữ liệu
- Sử dụng cách kết nối DB9 đến DB9 để sử dụng cáp có đầu nối DB9 tại mỗi đầu.
- Sử dụng cách kết nối DB9 đến DB25 để sử dụng cáp có một đầu nối DB9 và một đầu nối D25 tại hai đầu.
- Sử dụng cách kết nối DB25 đến DB25 để sử dụng cáp có đầu nối DB25 tại mỗi đầu.
Các loại cổng nối tiếp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay
Trên thực tế có rất nhiều giao diện truyền thông dữ liệu, mỗi loại lại được thiết kế với các ứng dụng khác nhau. Có rất nhiều giao diện truyền thống được kể đến như CAN, RS232, RS422, RS485… Trong đó, Serial Port được sử dụng phổ biến nhất chính là RS232, RS422 và RS485.
| RS-232 | RS-422 | RS-485 | |
| Số lượng thiết bị | 1 máy phát, 1 máy thu | 5 máy phát, 10 máy thu cho 1 máy phát | 32 máy phát, 32 máy thu |
| Loại giao thức | Song công | Song công | Bán song công |
| Chiều dài cáp tối đa | 15.25m với 19.2Kbps | 1220m với 100Kbps | 1220m với 100Kbps |
| Tốc độ truyền dữ liệu tối đa | 19.2Kbps cho 15m | 10Mbps cho 15m | 10Mbps cho 15m |
| Tín hiệu | Không cân bằng | Cân bằng | Cân bằng |
| Điện áp đầu vào tối thiểu | +/- 3V | 0.2V vi sai | 0.2V vi sai |
| Dòng điện đầu ra | 500mA | 150mA | 250mA |
Như vậy, bài viết trên đã cung cấp cho các bạn những kiến thức quan trọng nhất về Serial Port. Hy vọng những thông tin trong bài sẽ giúp ích được cho bạn trong việc học tập và thực tiễn cuộc sống. Hãy đón đọc các bài viết tiếp theo của chúng tôi nhé!
