【導讀】近兩年,大家聽(tīng)得最多的一個(gè)詞可能就是串行傳輸了。從技術(shù)發(fā)展的情況來(lái)看,串行傳輸方式大有徹底取代并行傳輸方式的勢頭,USB取代 IEEE 1284,SATA取代PATA,PCI Express取代PCI……
從原理來(lái)看,并行傳輸方式其實(shí)優(yōu)于串行傳輸方式。通俗地講,并行傳輸的通路猶如一條 多車(chē)道的寬闊大道,而串行傳輸則是僅能允許一輛汽車(chē)通過(guò)的鄉間公路。以古老而又典型的標準并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗稱(chēng)COM口)為例,并行接口的位寬為8,數據傳輸率高;而串行接口只有1位,數據傳輸速度低。在串行口傳送1位的時(shí)間內,并行口可以傳送一個(gè)字節。當并行口完成單詞“advanced”的傳送任務(wù)時(shí),串行口中僅傳送了這個(gè)單詞的首字母“a”。

圖1:H6A-2-1.TIF 并行接口速度是串行接口的8倍
那么,現在的串行傳輸方式為何會(huì )更勝一籌呢?
一、并行傳輸技術(shù)遭遇發(fā)展困境
電腦中的總線(xiàn)和接口是主機與外部設備間傳送數據的“大動(dòng)脈”,隨著(zhù)處理器速度的節節攀升,總線(xiàn)和接口的數據傳輸速度也需要逐步提高,否則就會(huì )成為電腦發(fā)展的瓶頸。

圖2 PC總線(xiàn)的發(fā)展
我們先來(lái)看看總線(xiàn)的情況。1981年第一臺PC中以ISA總線(xiàn)為標志的開(kāi)放式體系結構,使用了ISA總線(xiàn),數據總線(xiàn)為8位,工作頻率為8.33MHz,這在當時(shí)卻已經(jīng)算作“先進(jìn)技術(shù)(Advanced Technology)”了,所以ISA總線(xiàn)還有另一個(gè)名字“AT總線(xiàn)”。到了286時(shí),ISA的位寬提高到了16位,為了保持與8位的ISA兼容,工作頻率仍為8.33MHz。ISA總線(xiàn)雖然只有16MBps的數據傳輸率,但直到386時(shí)代,都一直是主板與外部設備間最快的數據通道。
到了486時(shí)代,同時(shí)出現了PCI和VESA兩種更快的總線(xiàn)標準,它們具有相同的位寬(32位),但PCI總線(xiàn)能夠與處理器異步運行,當處理器的頻率增加時(shí),PCI總線(xiàn)頻率仍然能夠保持不變,可以選擇25MHz、30MHz和33MHz三種頻率。而VESA總線(xiàn)與處理器同步工作,因而隨著(zhù)處理器頻率的提高,VESA總線(xiàn)類(lèi)型的外圍設備工作頻率也得隨著(zhù)提高,適應能力較差,因此很快失去了競爭力。PCI總線(xiàn)標準成為Pentium時(shí)代PC總線(xiàn)的王者,硬盤(pán)控制器、聲卡到網(wǎng)卡,全部使用PCI插槽。而顯卡方面對數據傳輸速度要求更高,出現了專(zhuān)用的AGP,
并行數據傳輸技術(shù)向來(lái)是提高數據傳輸率的重要手段,但是,進(jìn)一步發(fā)展卻遇到了障礙。首先,由于并行傳送方式的前提是用同一時(shí)序傳播信號,用同一時(shí)序接收信號,而過(guò)分提升時(shí)鐘頻率將難以讓數據傳送的時(shí)序與時(shí)鐘合拍,布線(xiàn)長(cháng)度稍有差異,數據就會(huì )以與時(shí)鐘不同的時(shí)序送達,另外,提升時(shí)鐘頻率還容易引起信號線(xiàn)間的相互干擾,導致傳輸錯誤。因此,并行方式難以實(shí)現高速化。從制造成本的角度來(lái)說(shuō),增加位寬無(wú)疑會(huì )導致主板和擴充板上的布線(xiàn)數目隨之增加,成本隨之攀升。
在外部接口方面,我們知道IEEE 1284并行口的速率可達300kBps,傳輸圖形數據時(shí)采用壓縮技術(shù)可以提高到2MBps,而RS-232C標準串行口的數據傳輸率通常只有20kbps,并行口的數據傳輸率無(wú)疑要勝出一籌。因此十多年來(lái),并行口一直是打印機首選的連接方式。對于僅傳輸文本的針式打印機來(lái)說(shuō),IEEE 1284并行口的傳輸速度可以說(shuō)是綽綽有余的。但是,對于近年來(lái)一再提速的激光打印機來(lái)說(shuō),情況發(fā)生了變化。筆者使用愛(ài)普生6200L在打印2MB圖片時(shí),速度差異不甚明顯,但在打印7.5MB大小的圖片文件時(shí),從點(diǎn)擊“打印”到最終出紙,使用USB接口用了18秒,而使用并行口時(shí),用了33秒。這一測試結果說(shuō)明,現行的并行口對于時(shí)下流行的激光打印機來(lái)說(shuō),已經(jīng)力難勝任了。