串并行转换英文解释翻译、串并行转换的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 serial-paralled conversion
分词翻译:
串的英语翻译:
bunch; cluster; get things mixed; skewer; strand; string together
并行转换的英语翻译:
【计】 concurrent conversion
专业解析
串并行转换(Serial-to-Parallel Conversion)是电子工程与数字系统中的基础技术,指将串行数据流(按时间顺序逐位传输)转换为并行数据(多位同时传输)的过程。其核心是通过移位寄存器或专用电路,在时钟信号控制下将连续输入的串行比特暂存,待达到指定位数后一次性输出为并行数据。该技术广泛应用于通信接口(如UART转总线)、存储器控制(如SDRAM地址加载)及显示驱动(如LED矩阵扫描)等领域。
一、技术原理详解
-
串行输入时序控制
串行数据以单比特形式按时钟节拍依次输入移位寄存器。例如,8位转换器需8个时钟周期完成单字节数据接收,每个上升沿移入1比特。
-
并行输出触发机制
当寄存器存满预设位数(如8位)时,控制电路生成加载脉冲,将寄存器状态同步输出至并行总线。此时所有位同时生效,实现$T{serial} = n times T{clock}$到$T{parallel} = T{clock}$的时序转换。
-
关键电路组件
- 移位寄存器:74HC164等芯片实现比特移位存储
- 时钟同步器:消除亚稳态,确保数据对齐
- 输出锁存器:维持并行信号稳定性
二、典型应用场景
-
通信协议转换
UART串口接收器将单线RX信号转换为8位并行数据供CPU处理,波特率与时钟精度决定转换可靠性。
-
存储器接口优化
DDR SDRAM控制器通过串并转换将低速命令信号转为高速并行指令,提升带宽利用率。例如地址线采用1:8转换降低布线复杂度。
-
显示驱动系统
LED显示屏驱动IC(如MAX7219)将串行输入数据转换为并行扫描信号,通过行列复用实现动态显示,转换速度直接影响刷新率。
三、性能参数与设计考量
参数 |
影响维度 |
优化方向 |
转换速率 |
系统吞吐量 |
选用边沿触发型寄存器(如74HC595) |
时钟抖动 |
误码率 |
添加PLL时钟整形电路 |
功耗 |
能效比 |
采用CMOS动态门控技术 |
权威参考文献:
- Texas Instruments《Shift Registers: Serial-in, Parallel-out》
- IEEE《High-Speed Serial-to-Parallel Converters in 65-nm CMOS》
- Analog Devices《Parallel and Serial Conversion Fundamentals》
- Intel《Memory Interface Solutions》
网络扩展解释
串并行转换是指数据在串行传输和并行传输两种方式之间互相转化的技术。以下是详细解释:
1. 串行与并行传输的定义
- 串行传输:逐位传输数据,每个数据位按顺序依次发送(如一条传输线依次传输0/1信号)。特点:节省线路成本,适合长距离传输,但速度较慢。
- 并行传输:同时传输多位数据,通过多条线路并行发送(如8位数据同时传输)。特点:速度快,但线路复杂、成本高,且易受干扰。
2. 串并行转换的作用
- 适配不同场景:例如,计算机内部总线多用并行传输以提高速度,而远距离通信(如网络、USB)常采用串行传输以降低成本。
- 解决传输效率问题:通过转换技术,可在发送端将并行数据转为串行发送,接收端再转为并行处理,平衡速度与资源消耗。
3. 实现方式
- 硬件实现:常用移位寄存器完成转换。
- 串行输入→并行输出:数据逐位输入寄存器,存满后同时输出所有位。
- 并行输入→串行输出:数据同时输入寄存器,逐位依次输出。
- 应用场景:如网络通信中的编码解码、处理器与内存的数据交换等。
4. 优缺点对比
类型 |
优点 |
缺点 |
串行传输 |
线路简单、成本低 |
速度慢 |
并行传输 |
速度快 |
线路复杂、抗干扰能力差 |
5. 扩展说明
- 软件层面的并行:如多线程任务处理,可同时执行多条指令,但需解决资源竞争问题(参考)。
- 典型应用:USB接口(串行)、早期打印机接口(并行)、芯片内部总线等。
通过串并行转换,可灵活应对不同场景需求,在速度、成本和稳定性之间取得平衡。
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