シリアルバス（Serial Bus）は、コンピュータ内部や周辺機器間でのデータ伝送において重要な役割を果たしています。
本記事では、シリアルバスの定義、機能、及びその利点について詳しく解説し、特に最新の規格との関係についても触れます。
シリアルバスの理解は、現代の情報技術において非常に重要です。
シリアルバスとは？
1. 定義と仕組み
シリアルバスは、1本の信号線を使用して1ビットずつデータを伝送する通信路です。
狭義には、RS-232C方式を指すこともあります。
バスはコンピュータの様々な構成要素間でデータを送受信するための手段であり、以下のように分類されます：
- 内部バス：ICチップ間の接続
- 外部バス：周辺機器との接続（コネクタやケーブルを使用）
シリアルバスは、信号線が片方向につき1本（双方向で2本）だけであり、データを1ビットずつ順番に伝送します。この方式により、信号の混信が少なく、比較的シンプルな構造で信号伝送が可能です。
2. シリアルバスとパラレルバスの違い
パラレルバスは、複数の信号線を使用して一度に複数ビットを伝送します。
1990年代まで、パラレルバスは高速なデータ転送が可能であったため、主にプリンタ接続（IEEE 1284）や外部ハードディスク接続（SCSI）などに用いられていました。
しかし、パラレルバスは複雑な配線やタイミングの問題があり、信号の干渉が発生しやすいという欠点もあります。
シリアルバスの標準規格
1. RS-232Cとその後継規格
1990年代に広く普及したシリアルバスの標準規格がRS-232Cです。
この規格は、後にRS-422やRS-485などの高性能バージョンが登場しました。
これらは主に通信の安定性や距離の延長を目的として設計されています。
2. 現代のシリアルバス規格
2000年代以降、パラレル伝送の限界が見え始めると、新しい伝送規格はほぼシリアル伝送に回帰しました。
現在では、USB、SATA、IEEE 1394、PCI Expressなど、さまざまな現代的な規格がシリアルバスに分類されます。
これにより、データ転送速度は飛躍的に向上し、複雑なシステムでも効率的にデータのやり取りが可能になりました。
シリアルバスの利点と応用
1. シンプルな配線
シリアルバスは1本の信号線でデータを伝送するため、配線がシンプルで管理が容易です。
この特徴は、特に多くのデバイスが接続される環境での利便性を高めます。
2. 信号干渉の軽減
シリアルバスは、同時に多くのデータを送信するパラレルバスに比べ、信号干渉のリスクが低く、安定したデータ通信が可能です。
これにより、長距離伝送においても信号の劣化を防ぎます。
3. 幅広い適用範囲
シリアルバスは、コンピュータ内部の通信だけでなく、外部機器との接続にも広く使用されています。
特にUSBポートは、シリアルバスの代表的な例であり、さまざまなデバイスに対応しています。
まとめ
シリアルバスは、コンピュータや周辺機器間のデータ通信において非常に重要な役割を果たしています。
シンプルな構造、信号干渉の軽減、そして広範な適用範囲により、シリアルバスは現代の情報技術において不可欠な要素となっています。
これからの技術の進展に伴い、シリアルバスの利用がますます重要になることが予想されます。
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