先說大家最熟悉的接口，那莫過於UART接口
，RS232類型的DB9接口，以前老式的電腦都帶的
，可以接modem，大家做MCU51單片機項目，一般都用這個UART接口

，串口速率115200bps
、57600bps等，後來出來USB轉串口的PL2302和FT232，速率可以到921600bps，這個就算最高了。因為各種單片機都帶有UART接口，無論MCU51還是ARM，所以這個是大家最熟悉的。

 

同步串口有SPI，IIC等，尤其SPI速度相對高一些，可以到幾M，幾十M。UART之類的屬於異步串口，因為需要考慮數據同步信號恢複，所以速度不高。

 

大家都知道硬盤IDE接口、打印機接口，還有單片機、ARM等(deng)的(de)並(bing)口(kou)
，這(zhe)些(xie)速(su)度(du)相(xiang)對(dui)於(yu)串(chuan)口(kou)來(lai)說(shuo)，要(yao)快(kuai)很(hen)多(duo)
，但(dan)線(xian)也(ye)多(duo)很(hen)多(duo)，可(ke)以(yi)理(li)解(jie)簡(jian)單(dan)的(de)理(li)解(jie)為(wei)是(shi)多(duo)路(lu)串(chuan)口(kou)的(de)並(bing)聯(lian)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，並(bing)口(kou)就(jiu)是(shi)各(ge)路(lu)串(chuan)口(kou)同(tong)時(shi)發(fa)數(shu)據(ju)而(er)已(yi)。

 

但是大家也會發現這麼一個現象，就是並口有分兩種
，比如大家接SDRAM的時候，就比較明顯，SDRAM相對於普通的並口，速度高了很多，SDRAM速度很輕鬆到100MHz，而普通並口速度隻能在幾十M附近，尤其做過普通手機的

，都知道flash的接口速度上不去。這個其實主要不是接口速度導致的，而是總線方式不同。最早intel80接口，讀取信號為Data、Adrr
、nCS、nRD、nWR，這個每次都需要送出地址
，芯片譯碼選擇後
，才能獲取數據，所以速度較慢，一般的MCU51都是這類總線，叫intel80，此外很多黑白液晶屏用68K接口
，nRD、nWR換成了R/W,E。而新式的接口一般采用Data

、Addr、CLK、RAS、CAS
、WE等，這個一般叫burst模式並口，而intel80、68K這類的一般叫normal模式並口。burst模式最大的好處就是，配置好後，地址隻送一次
，之後通過CLK不停的讀取數據

，地址連續的讀取回來，這樣就不再需要送地址
，選擇譯碼過程，內部默認了連續讀、寫，可以流水線操作，所以速度快很多，當然這類針對的CPU一般都有高速RAM的

，或者就是需要整屏讀寫的，比如大一些的彩色LCD屏，3.5inch~10inch的都是這類接口，LCD屏上，有些人把這個叫做RGB接口。在ARM9處理器上最常見，如R、G、B各8根數據線，但往往不用全，去掉一些低位數據

，組成565形式
，之後帶CLK
、VS(幀同步信號)、HS(行同步信號)、IIC配置信號。

 

以上所討論的有一個共同點，就是信息的傳播，都是基於電信號，一般以高於多少V或者低於多少V為1或者0來判斷的。電信號的載體是電場
、電(dian)壓(ya)，所(suo)以(yi)以(yi)上(shang)的(de)討(tao)論(lun)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)常(chang)規(gui)的(de)電(dian)路(lu)回(hui)路(lu)來(lai)討(tao)論(lun)的(de)

，信(xin)號(hao)的(de)載(zai)體(ti)介(jie)質(zhi)比(bi)較(jiao)隨(sui)便(bian)


，隻(zhi)要(yao)能(neng)成(cheng)回(hui)路(lu)即(ji)可(ke)。大(da)家(jia)都(dou)知(zhi)道(dao)，常(chang)規(gui)的(de)電(dian)路(lu)是(shi)電(dian)磁(ci)場(chang)理(li)論(lun)在(zai)低(di)速(su)下(xia)的(de)一(yi)種(zhong)近(jin)似(si)，是(shi)電(dian)磁(ci)場(chang)傳(chuan)播(bo)多(duo)次(ci)折(zhe)疊(die)反(fan)射(she)之(zhi)後(hou)的(de)穩(wen)態(tai)。當(dang)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)更(geng)高(gao)的(de)時(shi)候(hou)，這(zhe)種(zhong)折(zhe)疊(die)反(fan)射(she)就(jiu)會(hui)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)的(de)清(qing)晰(xi)度(du)下(xia)降(jiang)，也(ye)就(jiu)是(shi)大(da)家(jia)所(suo)說(shuo)的(de)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)下(xia)降(jiang)，方(fang)波(bo)變(bian)成(cheng)了(le)正(zheng)弦(xian)波(bo)而(er)導(dao)致(zhi)無(wu)法(fa)識(shi)別(bie)。所(suo)以(yi)要(yao)想(xiang)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)通(tong)訊(xun)速(su)度(du)，必(bi)須(xu)要(yao)改(gai)變(bian)傳(chuan)輸(shu)的(de)載(zai)體(ti)，從(cong)電(dian)場(chang)轉(zhuan)變(bian)為(wei)電(dian)磁(ci)場(chang)
，所(suo)以(yi)傳(chuan)輸(shu)介(jie)質(zhi)改(gai)成(cheng)了(le)專(zhuan)用(yong)的(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)，如(ru)微(wei)帶(dai)線(xian)
、同軸線等，對傳輸線的整個阻抗均勻等都有要求。

 

有(you)些(xie)朋(peng)友(you)一(yi)想(xiang)到(dao)高(gao)速(su)傳(chuan)輸(shu)
，就(jiu)想(xiang)著(zhe)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)
，但(dan)理(li)解(jie)上(shang)隻(zhi)是(shi)對(dui)外(wai)界(jie)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)


，它(ta)沒(mei)有(you)解(jie)決(jue)信(xin)號(hao)能(neng)量(liang)傳(chuan)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)自(zi)己(ji)的(de)畸(ji)形(xing)，隻(zhi)要(yao)當(dang)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)進(jin)一(yi)步(bu)約(yue)束(shu)滿(man)足(zu)電(dian)磁(ci)場(chang)阻(zu)抗(kang)要(yao)求(qiu)的(de)時(shi)候(hou)，才(cai)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)解(jie)決(jue)自(zi)身(shen)的(de)信(xin)號(hao)畸(ji)形(xing)問(wen)題(ti)，所(suo)以(yi)這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou)單(dan)純(chun)的(de)理(li)解(jie)差(cha)分(fen)，隻(zhi)能(neng)說(shuo)對(dui)了(le)一(yi)部(bu)分(fen)，並(bing)且(qie)高(gao)可(ke)靠(kao)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)

，很(hen)多(duo)都(dou)是(shi)用(yong)同(tong)軸(zhou)線(xian)、微帶線的，這個裏麵就不存在差分概念了。

 

基於這個理論，當前的高速串行接口就出來了，比如USB、1394
、網口
、SATA
、LVDS等都是基於電磁場理論發展起來的，他們都有一個共同的特征，要求阻抗匹配，而這個就是電磁場理論最基礎的東西。

 

因為基於電磁場為載體的技術，速率上遠遠超過了基於電場理論的速率，這個等價於1、2個數量級的飛躍，所以現在的高速串口就比普通的低速並口速率還高了，這個就不奇怪了。

 

那麼大家要問，再進一步提高速率
，是不是現有的高速串口的並行化呢，這個是一方麵，比如DDR2之類的，已經是如此了，但還有一種趨勢，比如SATA 1X、2X
、4X這類的，不是簡單的並聯化，而應該講是網絡化。也就是說從1X
、2X到4X，由一個通道
，變成了4個ge網wang絡luo通tong道dao了le。數shu據ju的de通tong訊xun方fang式shi已yi經jing跟gen現xian在zai的de互hu聯lian網wang一yi樣yang，實shi現xian了le網wang絡luo化hua
，因yin為wei考kao慮lv到dao這zhe些xie接jie口kou
，有you可ke能neng會hui有you一yi個ge接jie觸chu不bu良liang，那na個ge通tong道dao就jiu不bu通tong了le，但dan也ye不bu影ying響xiang數shu據ju通tong訊xun，隻zhi是shi速su率lv慢man了le而er已yi，若ruo還hai是shi常chang規gui的de並bing聯lian方fang式shi
，就jiu完wan全quan失shi效xiao了le。

 

以上隻是本人淺陋的觀點
，歡迎指正

 

本文後傳：作者回複讀者疑問

 

很感謝大家的討論，有讀者發現錯誤之處已經修改，也有讀者如T.T.指出一些用詞上的錯誤，確實
，其實想寫一篇嚴謹的文章，很難，也沒有這個精力
，請大家理解我的用意即可。

 

本(ben)文(wen)強(qiang)調(tiao)的(de)，想(xiang)解(jie)釋(shi)的(de)是(shi)

，為(wei)什(shen)麼(me)常(chang)規(gui)的(de)串(chuan)口(kou)發(fa)展(zhan)到(dao)並(bing)口(kou)又(you)回(hui)到(dao)高(gao)速(su)串(chuan)口(kou)去(qu)了(le)，並(bing)且(qie)強(qiang)調(tiao)了(le)以(yi)前(qian)的(de)串(chuan)口(kou)跟(gen)現(xian)在(zai)的(de)串(chuan)口(kou)的(de)理(li)論(lun)基(ji)礎(chu)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)，傳(chuan)輸(shu)介(jie)質(zhi)也(ye)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)，比(bi)如(ru)以(yi)前(qian)的(de)串(chuan)口(kou)，隨(sui)便(bian)一(yi)
、兩根回路線即可，現在的串口要求基於傳輸線或者是微帶線
、tongzhouxian，haiyaopipei。haiyouxianzaidebingkouyebushiyiqiandechangguibingkou，kenengkanqilaishiduogechuankoubingqilai
，danshijishangyijingshiwangluohuade
，yinweiyiqiandebingkouqudiaoyigenjiushixiaole，erxianzaiyinweishichuankoudewangluohuahoudebingkou，qudiaoyigenshibuhuishixiaode。

 

其次大家會用常規電路裏麵的比如差分等來說明，這個隻能說是傳統電學理論思想
，本身也沒有錯
，但到了高速，尤其是G級別後，屬於微波級別
，因為波長隻有幾個厘米了
，器件，傳輸線尺寸跟信號波長接近的時候，就會出現類似光學的反射、sesanxianxiang，yinweishidiancichangzhegenengliangchangzaichuanshu，ruopipeibuhao
，nengliangchuanshuguoquwufabeixishou
，jiubiranfansheyinqizhendangdeng
，chuxianboxingshizhen，zhegebushiganraozhileidekeyijieshide
，ershitabenshendewenti。

 

若ruo大da家jia還hai不bu能neng理li解jie
，可ke以yi去qu思si考kao這zhe麼me一yi個ge問wen題ti，那na就jiu是shi為wei什shen麼me遠yuan距ju離li傳chuan輸shu的de光guang纖xian，一yi般ban要yao求qiu是shi單dan模mo光guang纖xian而er不bu能neng是shi多duo模mo光guang纖xian，因yin為wei多duo模mo光guang纖xian下xia
，光guang進jin來lai後hou出chu現xian多duo種zhong類lei型xing的de模mo式shi傳chuan輸shu，而er各ge個ge類lei型xing的de速su率lv等deng特te性xing會hui有you不bu同tong
，類lei似si色se散san，導dao致zhi光guang的de清qing晰xi度du模mo糊hu而er無wu法fa識shi別bie，所suo以yi要yao求qiu單dan一yi模mo式shi的de
，才cai能neng長chang距ju離li傳chuan輸shu。

 

高gao頻pin微wei波bo級ji別bie後hou

，電dian磁ci場chang特te性xing出chu來lai後hou，大da家jia要yao考kao慮lv這zhe個ge能neng量liang

，因yin為wei信xin號hao是shi基ji於yu能neng量liang的de，能neng量liang若ruo沒mei有you被bei完wan全quan吸xi收shou，就jiu會hui反fan射she，這zhe個ge在zai現xian實shi中zhong大da家jia很hen容rong易yi理li解jie的de，但dan經jing典dian電dian路lu回hui避bi了le一yi個ge問wen題ti
，那na就jiu是shi信xin號hao的de傳chuan輸shu速su率lv問wen題ti，還hai有you它ta的de建jian立li過guo程cheng。它ta認ren為wei速su率lv是shi無wu限xian的de

，但dan實shi際ji上shang
，他ta是shi有you限xian的de，那na就jiu是shi電dian磁ci場chang的de速su度du，既ji然ran有you電dian磁ci場chang的de速su度du存cun在zai，就jiu無wu法fa回hui避bi能neng量liang匹pi配pei的de問wen題ti。

 

當(dang)然(ran)電(dian)磁(ci)場(chang)是(shi)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)的(de)，也(ye)非(fei)我(wo)簡(jian)單(dan)的(de)描(miao)述(shu)幾(ji)句(ju)就(jiu)能(neng)講(jiang)解(jie)清(qing)楚(chu)的(de)。後(hou)續(xu)的(de)文(wen)章(zhang)中(zhong)，我(wo)打(da)算(suan)專(zhuan)門(men)寫(xie)一(yi)些(xie)通(tong)俗(su)易(yi)懂(dong)的(de)關(guan)於(yu)電(dian)磁(ci)場(chang)的(de)文(wen)章(zhang)，但(dan)請(qing)大(da)家(jia)不(bu)要(yao)過(guo)於(yu)苛(ke)求(qiu)，尤(you)其(qi)是(shi)嚴(yan)謹(jin)性(xing)方(fang)麵(mian)。