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本篇主要讨论很多常见的芯片为什么采用串行通信,而不是并行通信
注:不讨论高速通信的芯片
在低速时,并行通信可以较为简单,并且快速地获取或者发送相关的信息。串行通信需要多个周期的获取或者发送相关信息(还得琢磨各个发送或者接收的顺序)。
那为什么不做成并行通信而做串行通信?
减少引脚数量(Pin Count) - 成本和体积的关键
这是最直接、最重要的原因。 芯片的每一个引脚(Pin)都是昂贵的。它需要物理空间,增加封装复杂度,并且是测试和良率的重要成本因素。一个传统的并行接口(如16位数据总线+控制线+地址线)轻易就能占用40-50个引脚。
串行通信通常只需要2个引脚(一个同步时钟线,一个数据线)。
优势:
芯片更小:引脚少了,芯片核心(Die)可以做得更小,封装也更小。
成本更低:显著降低了制造成本。
PCB设计更简单:需要布线的数量急剧减少,PCB层数可能减少,布局布线难度大大降低。
思考
在相同的速率的下(相对较低的速率哈),并行通信的效率更高,串行的效率低,如果只是为了上述的优势,反而牺牲了效率是不是有点得不偿失?
分析
一般来说低速芯片的转换率或者有效消息都是有一定的速度限制的。
例:某温度传感器一秒钟可以测量温度15次。
器件内部决定了转换率,并不是接口决定的,接口再快,也没有意义,只要能够达到15次的传输,已经达到极限。那么串行也不需要很快的速率(并行的N倍)就可以完成这个极限。
总结
常用的低速的芯片都是串行居多。
例:温度传感器、湿度传感器、低速的ADC、部分flash等等。
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