[자료 구조] 시리얼 통신이란?

시리얼 통신 : 한 번에 1비트씩 전송하는 통신

 

패러렐 통신 : 한 번에 여러 비트를 전송하는 통신

	시리얼 통신	패러렐 통신
통신 거리	원거리 전송에 유리 컴퓨터와 외부 장비 간 통신	단거리 전송에 유리 컴퓨터 내의 디바이스 간 통신
데이터 전송 량	1비트씩 전송	여러 비트 전송
기술 구현	구현 기술 단순	구현 기술 복잡
비용	구현 비용 저렴	구현 비용 고가
대표 장치 예	PC의 RS-232 포트	HDD IDE 케이블
사용 환경	실시간 작은 데이터 처리를 요구하는 환경	많은 양의 데이터 처리를 요구하는 환경
사용 예	산업현장의 각종 장비 간 통신 사용	컴퓨터 내부 장치 간 통신 사용

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DTE : 데이터를 스스로 만들어내거나 어디서 보내온 데이터를 처리하는 장치

DCE : DTE에서 받은 데이터를 전송로에 알맞게 변환해주는 장비

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네트워크 구성 방식

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시리얼 네트워크 구성방식으로는

Point-to-Point를 사용하는 RS-232와 BUS방식을 사용하는 RS-422, RS-485가 있다.

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동기  vs 비동기 전송

동기 통신	- 송수신 양측이 동기를 유지하기 위해 클럭과 같은 타이밍 신호를 계속적으로 공급하거나 동기 유지를 위한 특별한 문자(동기 문자)를 전송해야한다 - 한 번에 데이터와 제어정보를 포함하는 큰 크기의 텍스트 단위의 문자 프레임을 전송하는 고속 전송방식이다 - 문자의 비트 수와 같은 동기 문자를 보낸다
비동기 통신	- 송수신 양측이 데이터 통신 속도 및 데이터 프레임 포맷을 미리 약속해 두어야한다 - 한 번에 한 글자씩 전송한다. 문자(character)단위 전송이라고도 한다 - START 비트와 STOP 비트로서 하나의 문자씩 동기를 맞춘다

 

비동기 통신은 서로 동기 정보를 주고 받지는 않는다.

대신 Local 클럭을 사용하며 한 비트폭의 크기를 서로 약속한다.

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단 방향 통신 Simplex	- 통신 채널을 통해 한쪽 방향으로만 데이터를 전송하는 방식 - 송 수신 측이 미리 고정되어 있는 통신 방식 - TV나 라이도 방송에서 사용
반 이중 통신 Half Duplex	- 양방향 통신이 가능하지만 어느 한쪽이 송신하는 경우, 상대편은 수신만 가능한 통신 방식 - 무전기를 이용한 통신에서 사용
전 이중 통신 Full Duplex	- 양방향으로 동시 데이터 전송이 가능한 통신 방식 - 하나의 전송 매체를 두 개의 회선으로 사용하거나 전송 방향에 따라 별도의 전송 매체 사용 - 스마트폰, 전화기에서 사용

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비트 단위 전송(송신부)

데이터를 송신할 때는 병렬화된 데이터를 Serialization 시켜서 객체를 연속된 값으로 바꿔 보낸다.

비트 단위 전송(수신부)

데이터를 수신할 때는 Serialize된 데이터를 받아서 Parallel Data로 바꿔서 보관한다.

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어떤 데이터도 보내지 않을 때는 IDLE 상태,

1에서 0으로 가며 START BIT를 통해 데이터의 시작을 알리며 그 이후부터는 8비트의 실제 데이터를 보낸다.

직후 패리티비트를 통해 앞서 보낸 데이터의 상태를 확인하고 STOP BIT를 통해 IDLE의 상태로 돌아간다.

 

시리얼 데이터 프레임을 얘기하면 START BIT부터 STOP BIT까지를 한 프레임으로 얘기한다.

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✅비동기 전송을 위한 준비

- 통신속도

    9600 bps -> 1bit width 약 104us

    한 비트 폭 = 1/ date rate

    통신 속도를 설정한다는 것은 한 비트폭을 알 수 있다는 것과 같은 의미다

 

데이터 비트는 5개부터 8개 사이로 정할 수 있으며, PARITY BIT 또한 넌 패리티라고 해서 패리티 비트를 사용하지 않는 것으로 이를 사용시 데이터가 끝난 후 바로 스탑비트가 나오게 된다.

STOP BIT도 1비트, 1.5비트, 2비트 3개의 옵션으로 설정을 할 수 있다.

 

 

- 통신 데이터 프레임

   : N-8-1 -> 1 START + 8 DATA + 0 PARITY + 1 STOP = 총 10비트

   N은 NUN PARITY를 의미한다

 

 

  :  O-8-2  -> 1 START + 8 DATA + 1 PARITY + 2 STOP = 총 12비트

     O는 ODD PARITY로 홀수 패리티를 의미한다.

     E라고 써있으면 EVEN PARITY로 짝수 패리티를 의미한다.

 

 

배울 게 많은데, 너무 많다;