シリアル通信は、データを伝送路ごとに順序立てて送る方式です。複数ビットを並列に運ぶ方式と比較して理解します。ただし、シリアルなら信号線が必ず一本、低速、長距離に強い、と一律に決まるわけではありません。
直列と並列の違い
| 方式 | 基本的な考え方 | 着目点 |
|---|---|---|
| シリアル | 伝送路ごとに順にデータを送る | 差動ペアや複数レーンを使う方式もある |
| パラレル | 複数の線で複数ビット等を並行して送る | 線の数と、線間の到着タイミングの調整が問題になる |
高速シリアルは、配線間のタイミング差を扱いやすい設計等を利用できます。実際の速度・距離・耐ノイズ性は電気的な方式、ケーブル、終端、規格に依存します。
代表例を整理
| 例 | 用途・注意 |
|---|---|
| RS-232 | 機器の制御やコンソール接続等。単端の信号方式 |
| RS-422・RS-485 | 差動の信号方式。産業用機器等で使う |
| USB | 周辺機器の接続等。端子形状と通信規格を区別する |
| Serial ATA | ストレージとの接続 |
| CC-Link等の産業用ネットワーク | 版や方式によって物理媒体・通信仕様が異なる |
RS-485のような差動方式では、RS-232に比べ耐ノイズや距離の面で有利な設計ができますが、全シリアル通信の共通特性ではありません。コネクターが似ていても、電圧やピン配置が異なる場合があります。
同期・非同期と設定
非同期のUART等では、速度、データビット、パリティ、ストップビットなどを相手と合わせます。同期方式ではクロックの扱いも関係します。フロー制御、送受信の方向、終端抵抗等の必要性は方式ごとに確認します。
シリアル回線と上位プロトコル
信号を運ぶ方式と、その上で使うメッセージやIPのプロトコルは別です。モデムは信号を変調・復調する役割を持ち、シリアル通信そのものの同義語ではありません。遠隔監視ができるかも、シリアルかどうかだけでなく上位のプロトコルやゲートウェイで決まります。
確認問題：シリアルというだけで、一本の線でノイズに強い長距離通信だと判断できる？
できません。差動か単端か、ケーブル、速度、規格、終端等の条件を確認します。
通信の階層をnoteで復習する
物理的な伝送と、リンクやIPのプロトコルを分けて考えましょう。note教材で階層の役割を整理すると、同じ「通信方式」でも何を定めるかを比較できます。
OSI基本参照モデルのnote教材で、層とプロトコルを整理する
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