Tweet

Métodos de transmissão de dados

Existem dois métodos para transmissão de dados através de um canal de comunicação: transmissão em série e transmissão paralela.

Transmissão Paralela

Neste tipo de transmissão são transmitidos um conjunto de bits simultaneamente. A quantidade de bits transmitidos varia conforme o sistema, sendo comuns sistemas com múltiplos de 8 bits (8, 16, 32, 64).

A figura a seguir ilustra um sistema de transmissão paralela de 8 bits, transmitindo o byte “10100110”:

A vantagem da transmissão paralela é que, por serem enviados vários bits de uma só vez, ela tende a ser rápida. Porém, existem alguns problemas inerentes a esse sistema de transmissão.

1. É necessário uma grande quantidade de fios, ou trilhas, para transmitir os bits – um para cada bit. Assim, uma transmissão paralela de 32 bits necessita de, no mínimo, 32 fios, ou caminhos de comunicação, para realizar a interligação entre os dispositivos.

Cada fio, como sabemos, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, gera um campo eletromagnético ao seu redor, que pode causar interferência nos condutores adjacentes. Na transmissão paralela esse efeito pode se multiplicar pelo número de fios usados no canal, ocasionando problemas como corrupção dos dados transmitidos.

2. Além disso, os condutores empregados na confecção do canal paralelo podem não ser exatamente do mesmo comprimento – imperfeições de fabricação podem resultar em alguns fios ou trilhas ligeiramente maiores ou menores, mesmo por milésimos de milímetro (micrômetros).

Isso pode acarretar um problema conhecido como Atraso de Propagação ( Skew Delay), que consiste em bits que são transmitidos juntos, mas não chegam simultaneamente no receptor. Isso pode ocasionar perda de performance na transmissão, perda de dados, e é necessário criar circuitos mais complexos (e de maior custo) no receptor para lidar com o problema.

O skew delay se agrava quando o caminho a ser percorrido pelos dados é maior, como ocorre em cabos de ligação conectados a um PC. Exemplos clássicos incluem o antigo cabo flat IDE e cabos de impressora paralela.

Transmissão em Série

Neste tipo de transmissão os bits são enviados sequencialmente (“em série”), um bit por vez. A figura a seguir ilustra esse processo:

Se compararmos dois sistemas, um transmitindo em série e outro em paralelo, com o mesmo clock, o sistema paralelo será certamente mais rápido, pois transmite vários bits por vez.

Porém, se elevarmos suficientemente o clock do sistema em série, é possível obter velocidades de transmissão mais elevadas do que em um sistema de transmissão paralela.

Vantagens da transmissão em série

A transmissão em série utiliza muito menos fios para realizar a transmissão de dados do que um sistema paralelo. São no mínimo dois ou três fios (transmissões half-duplex ou full-duplex). Podem ser necessários mais alguns poucos fios, dependendo do método de comunicação usado (com ou sem clock, por exemplo).

Por conta disso, a transmissão em série apresenta menos problemas com interferência eletromagnética, o que acaba permitindo um aumento em sua taxa de transferência (“velocidade”), pois menos erros são gerados durante a transmissão. Além disso, é eliminado o problema do atraso de propagação, pois os bits não são enviados juntos, mas sim sequencialmente.

Atualmente tem se dado preferência ao desenvolvimento e uso de sistemas de transmissão em série. Por exemplo, as interfaces USB, Firewire, SATA, PCI Express, I2C e SPI são todas interfaces de transmissão em série.

Formas de transmissão em série

Existem três formas principais de transmissão de dados em série:

1. Transmissão Assíncrona: neste tipo de transmissão, são enviados juntamente com os dados alguns bits especiais de sinalização e controle, como por exemplo bits denominados de START BIT e STOP BIT, que são empregados para indicar o início e o fim da transmissão de um conjunto de bits (por exemplo, de um byte específico).

Existem outras formas de transmissão assíncrona, que utilizam outros bits de controle.

2. Transmissão Síncrona: nesta transmissão, um sinal de sincronismo separado é utilizado para que os envolvidos na comunicação consigam ajustar sua temporização, e o receptor possa, assim, saber onde começa e onde termina cada transmissão de dados.

Geralmente temos um fio extra transmitindo um sinal de clock para realizar esse sincronismo entre os dispositivos.

3. Transmissão Diferencial: neste tipo de transmissão, o mesmo (série de bits) é enviado em dois fios diferentes, porém com a polaridade invertida em um deles.

Quando um fio é percorrido por corrente elétrica, é gerado um campo eletromagnético ao seu redor, que pode induzir uma corrente em fios adjacentes, ocasionando a ocorrência de ruídos (interferência) na transmissão. Porém, se esse fio adjacente carregar o mesmo sinal, mas com polaridade invertida, irá gerar um sinal eletromagnético de polaridade oposta, o qual irá anular o efeito da interferência causada pelo outro fio, pois os campos opostos irão se anular.

Damos o nome de “D+” a um dos fios e de “D-” ao fio que carrega o sinal invertido. Em um próximo tutorial vamos analisar mais a fundo o funcionamento da transmissão diferencial, trazendo alguns exemplos de sua aplicação prática.

Anterior: Modos de Transmissão e Canais de Comunicação

Quer aprender tudo sobre Montagem e Manutenção de Computadores? Minha dica é o livro Montagem de Micros, 3ª Edição, de Gabriel Torres, que você pode adquirir em formato digital com preço promocional clicando na imagem a seguir: