Serial Port là gì? So sánh Serial và Parallel Port

Serial Port (cổng nối tiếp) là một trong những cách truyền tải dữ liệu thường dùng cho các dự án điện tử ở khoảng cách xa. Chúng ta thường dùng chúng để cho phép Arduino hoặc những mạch vi điều khiển giao tiếp với máy tính hoặc các thiết bị Serial khác. Vậy, cụ thể thì Serial Port là gì? Cách hoạt động của chúng như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết bên dưới.

Mặc dù cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, chúng ta đã ngày càng có nhiều phương thức truyền dữ liệu nhanh chóng hơn như dây cáp USB, nhưng giao tiếp qua Serial Port vẫn được dùng phổ biến trong cuộc sống.

Mục lục bài viết

Serial Port là gì?

Serial Port (giao tiếp nối tiếp) là phương thức giao tiếp cho các thiết bị truyền tải dữ liệu theo từng bit một. Trong đó sẽ gồm 2 thiết bị chính là máy phát và máy thu. Các dữ liệu được truyền đi dưới dạng xung nhị phân:

Phương pháp này đã xuất hiện khá lâu và thường dùng để giao tiếp giữa máy in hoặc các thiết bị bên ngoài với máy tính PC. Còn trong ngày nay, cổng Serial thường dùng để phục vụ các thiết bị khoa học, các hệ thống tính tiền tại các cửa hàng tiện lợi hoặc các loại máy móc cổng nghiệp.

Đặc điểm của Serial Port

Để bạn hiểu rõ hơn về Serial Port, mình sẽ giải thích chi tiết từng đặc điểm của cổng giao tiếp này:

1. Tốc độ truyền

Tốc độ truyền là khái niệm đại diện cho số bit dữ liệu được truyền đi trong một giây
Tốc độ truyền càng cao đồng nghĩa với số lượng bit truyền đi trong một giây càng cao

2. Stop Bits

Các stop bits thường được dùng trong các gói dữ liệu nhằm thông báo việc truyền dữ liệu đã kết thúc, chúng thường được ký hiệu là “T”. Stop bits thường có các giá trị 1, 1,5 và 2 bit

3. Parity Bit (Bit chẵn lẻ)

Đây là các bit dùng để tìm các lỗi trong dữ liệu, và chúng thường gồm 4 loại khác nhau: i.e., even, odd, marked và spaced.

Cách hoạt động của Serial Port

Quá trình truyền tải dữ liệu của Serial Port khá đơn giản, gồm các bước sau:

Đầu tiên, để tạo kết nối Serial thì chúng ta cần phải có 2 thiết bị nối tiếp khác nhau và mỗi thiết bị đều phải có 2 chân nối tiếp là chân thu RX và chân phát TX.
Cả 2 thiết bị đều được kết nối với nhau bằng dây, cụ thể là dây từ TX của thiết bị gửi đến RX của thiết bị nhận
Các thiết bị giao tiếp Serial thông qua các tín hiệu, thường là TTL Serial hoặc RS-232.

Ưu điểm của giao tiếp Serial

Serial Port đã ngày càng được ứng dụng phổ biến nhờ vào các ưu điểm vượt trội của nó, ví dụ như:

Tương thích với nhiều giao thức khác: Serial Port hỗ trợ tương thích với nhiều giao thức truyền thông khác, bao gồm RS-232, RS-485 và RS-422
Chi phí rẻ: So với các phương thức giao tiếp khác như USB thì Serial có chi phí khá rẻ, nên chúng được ứng dụng khá nhiều, đặc biệt là trong các dự án điện tử
Hỗ trợ truyền tải dữ liệu ở khoảng cách xa: Serial cho phép các thiết bị giao tiếp và truyền tải dữ liệu dù ở khoảng cách xa, đây là một ưu điểm mà các phương thức giao tiếp như USB khó có thể đáp ứng được. Do đó, Serial Port thường dùng nhiều trong các hệ thống công nghiệp hoặc các mạng lưới thiết bị dùng trong doanh nghiệp.
Phù hợp cho nhiều ứng dụng: Cổng Serial có thể dùng để ứng dụng trong các hệ thống nhúng, các ứng dụng về mạng,…
Tính ổn định cao: Cổng Serial có các luồng điều khiển, nhằm mang lại tính ổn định cao và đáng tin cậy khi cần truyền tải dữ liệu giữa nhiều thiết bị

Bạn có thể hiểu đơn giản, luồng điều khiển là một cơ chế hoạt động giúp hạn chế tình trạng bị quá tải bộ nhớ đệm của các thiết bị khi truyền dữ liệu, nhờ vào việc gửi thông báo yêu cầu các thiết bị ngừng gửi dữ liệu trong một thời gian cụ thể nào đó.

So sánh Serial và Parallel Port

Bên cạnh giao tiếp Serial thì chúng ta cũng thường sử dụng phương thức giao tiếp Parallel (song song).

Dưới đây là bảng so sánh chi tiết các đặc điểm giữa Serial Port và Parallel Port:

	Serial Port	Parallel
Cách truyền dữ liệu	Gửi từng bit	Gửi nhiều bit cùng lúc
Tốc độ truyền dữ liệu	Chậm hơnSử dụng ít kết nối và dây cáp	Nhanh hơnSử dụng nhiều dây kết nối hơn, có thể làm nhầm lẫn tín hiệu
Phạm vi kết nối	Phù hợp cho việc giao tiếp dữ liệu ở phạm vi xa	Không phù hợp để truyền tải dữ liệu ở khaorng cách xa
Chi phí và không gian cần dùng	Chi phí rẻ hơn, cần ít không gian vì chúng không cần quá nhiều dây cáp kết nối	Chi phí cao hơn, cần nhiều không gian hơn vì chúng cần phải kết nối nhiều dây
Ví dụ	PC kết nối với PC, PC với MCU	PC với các thiết bị khác như máy in

Nói ngắn gọn, điểm khác biệt chính giữa Serial Port và Parallel là Serial gửi từng bit một, còn Parallel cho phép gửi nhiều bit cùng lúc nên có tốc độ nhanh hơn. Tuy nhiên, trong các dự án điện tử như khi sử dụng Arduino, chúng ta thường dùng cổng Serial vì chúng cho phép hệ thống có thể truyền và nhận dữ liệu cùng một lúc, phù hợp với nhu cầu của chúng ta.

Tổng kết

Trên đây là các thông tin cơ bản về Serial Port, các ưu điểm, cách hoạt động cũng như điểm khác biệt chính giữa Serial và Parallel Port. Hy vọng bạn đã hiểu hơn về cổng kết nối phổ biến này. Nếu bạn đang cần tìm hiểu xây dựng các dự án điện tử, hãy ghé thăm blog kỹ thuật tại IoTZone để tìm đọc hướng dẫn liên quan nhé!