ما هي واجهة الاتصالات التسلسلية؟

واجهة الاتصالات التسلسلية (SCI) هي وسيلة يمكن من خلالها لمكونات الكمبيوتر التواصل مع بعضها البعض. يمكن أن يكون هذا داخل الكمبيوتر نفسه ، مثل من رقاقة متكاملة عبر ناقل تسلسلي للوحة الدائرة أو بطاقة توسيع أو من خلال كابل إلى جهاز خارجي مثل لوحة المفاتيح أو الطابعة. تستخدم الواجهات التسلسلية أيضًا لبعض تقنيات شبكات الكمبيوتر.

تمت مناقشة تفاصيل واجهة الاتصالات التسلسلية في المعيار 232 الموصى به (RS-232) ، والذي تم تصميمه في الأصل في عام 1962 من قبل مجموعة المعايير التي أصبحت تُعرف في النهاية باسم جمعية الصناعات الإلكترونية (EIA). يصف RS-232 ، في أحد طرفي الاتصال التسلسلي ، المعدات الطرفية للبيانات (DTE) ومعدات إنهاء دائرة البيانات (DCE) في الطرف المقابل. يصف المعيار كذلك مستويات الجهد والسمات الكهربائية الأخرى للإشارة وتعريفات الدبوس للواجهة المادية ووظائف الدائرة والمزيد.

من معيار RS-232 ، إحدى واجهات الاتصالات التسلسلية المبكرة التي تم تطويرها هي ما يُعرف باسم جهاز استقبال وجهاز إرسال غير متزامن عالمي (UART). قدمت UART الأول وسيلة لآلات الطباعة عن بُعد لنقل تسلسلات صغيرة من خمس بتات تُعرف باسم أكواد Baudot. في وقت لاحق ، مع زيادة استخدام الكمبيوتر الرقمي ، وصف معيار الكود القياسي الأمريكي لتبادل المعلومات (ASCII) أحرف التشفير بتنسيق ثماني بتات ، والتي تم نقلها بشكل تسلسلي بين أجهزة الكمبيوتر عبر دوائر متكاملة وواجهات تسلسلية في حوالي عام 1971. ثم قامت شركة Motorola® بصياغة المسلسل عبارة واجهة الاتصالات الخاصة بهم UART بعد بضع سنوات.

الطريقة التي تعمل بها واجهة الاتصالات التسلسلية هي إرسال مجموعات من البيانات ، يشار إليها بالكلمات ، إما في هذه التسلسلات المكونة من خمسة أو ثمانية بتات عبر السلك ، أو ناقل الكمبيوتر. يتم إرسال البتات واحدة تلو الأخرى بالتسلسل ، مع بت البداية الذي يبدأ الاتصال ، متبوعًا بتات البيانات وبت التوقف الذي يغلق النقل. اعتمادًا على الاستخدام ، يمكن أيضًا إدخال بت فحص ، يسمى التكافؤ ، في التسلسل لضمان سلامة البيانات. تسمح طريقة تأطير نقل البيانات داخل بت البداية والتوقف بالاتصال غير المتزامن. الواجهة التسلسلية غير مطلوبة للبقاء في الوقت المناسب مع ساعة متزامنة ، ولكن يُسمح بدلاً من ذلك بإرسال إطار في أي لحظة يمكن لجهاز المستلم التعرف عليها.
لقد وجدت تقنية واجهة الاتصالات التسلسلية استخدامها في العديد من المجالات. إحدى الطرق الشائعة جدًا هي الناقل التسلسلي العالمي (USB) لتوصيل الأجهزة الطرفية بجهاز كمبيوتر. داخل حاويات الكمبيوتر ، تستخدم محركات الأقراص الثابتة أحيانًا واجهة تُعرف باسم مرفق التكنولوجيا المتقدمة التسلسلي (Serial ATA) للاتصال عالي السرعة بمعالج الكمبيوتر. تستخدم العديد من بطاقات التوسعة نوعًا آخر من الواجهة التسلسلية يسمى التوصيل البيني للمكونات الطرفية (PCI-E). لا تزال واجهات الاتصالات التسلسلية تتذكر جذورها وتستخدم أيضًا في بيئات شبكات Ethernet الشائعة ، بالإضافة إلى الألياف البصرية عالية السرعة.