การส่งผ่านข้อมูลดิจิตอลและการอินเตอร์เฟส

บทท่ี 5 การส่งผา่ นขอ้ มลู ดจิ ติ อล
และการอนิ เตอรเ์ ฟส

การสง่ ผ่านขอ้ มลู ดจิ ติ อล

การส่งผ่านข้อมูล เป็นกระบวนการนาข้อมูลข่าวสารจากผู้ส่ง ผ่าน
สอื่ กลางหรือสายสือ่ สาร เพอ่ื ส่งไปยงั ผรู้ ับปลายทางได้อย่างถูกต้อง ซ่ึงโดยปกติ
จาเปน็ ตอ้ งดาเนนิ การกับสง่ิ ต่อไปนี้
1. การเข้ารหสั (Encoding) ข้อมูลใหเ้ ปน็ สัญญาณ
2. สง่ สญั ญาณผ่านส่ือกลาง เช่น สายสอ่ื สาร หรอื วิทยุ
3. ปลายทางถอดรหัส (Decoding) สญั ญาณให้กลบั มาเป็นข้อมลู ตามเดมิ
4. สญั ญาณแตล่ ะชนิดจะมคี ณุ สมบัติแตกต่างกนั รวมถงึ ขอ้ กาหนดด้านการ
สง่ ผ่านข้อมลู

การสง่ ผา่ นขอ้ มลู ดจิ ติ อล

ข้อดขี องการสง่ ผา่ นขอ้ มลู ดจิ ติ อล
1. มีข้อผดิ พลาดต่ากว่าการสง่ ข้อมลู แบบแอนะลอ็ ก เนื่องจากข้อมลู ที่ถูกส่งอยู่
ในรูปแบบไบนารี (0,1) ซ่งึ สามารถตรวจสอบข้อผดิ พลาดและแก้ไขไดง้ า่ ย
2. ทนต่อสญั ญาณรบกวนได้ดีกว่าสัญญาณแอนะล็อก
3. การจัดการกับสญั ญาณทาไดง้ ่าย เช่น การเข้ารหัสในรูปแบบต่างๆ
4. มอี ัตราความเรว็ ในการสง่ ข้อมูลสงู
5. มปี ระสทิ ธิภาพสงู
6. มีความปลอดภยั สูง

การสง่ ผ่านขอ้ มลู ดจิ ติ อล

ข้อมูลดิจิตอล จะอยู่ในรูปแบบไบนารี ซ่ึงประกอบไปด้วยค่า 0 และ 1
ท่ีเรยี กว่า บติ

ในการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์หน่ึงไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งผ่านสายส่ือสาร
จาเป็นต้องมีวิธีการส่ง ไม่ว่าจะเป็นการส่งข้อมูลทีละบิตหรือส่งเป็นกลุ่มของบิต
และในการติดต่อส่ือสารกันของอุปกรณ์ท้ังสองฝั่ง เพ่ือแลกเปล่ียนข้อมูลกัน
จาเป็นต้องมีจังหวะการรับส่งข้อมูลท่ีสอดคล้องกัน ซ่ึงการควบคุมจังหวะให้
สอดคลอ้ งกนั เรยี กวา่ การซงิ โครไนซ์ (Synchronize)

วธิ กี ารสง่ ผ่านขอ้ มลู ดิจติ อล

วธิ ีการสง่ ผา่ นข้อมลู ดจิ ิตอล มีดังน้ี
1. การสง่ ข้อมลู แบบขนาน (Parallel Transmission)
2. การส่งข้อมูลแบบอนุกรม (Serial Transmission)

2.1 แบบอะซงิ โครนสั
2.2 แบบซิงโครนัส
2.3 แบบไอโซโครนัส

การสง่ ขอ้ มลู แบบขนาน (Parallel Transmission)

กลไกการส่งข้อมูลแบบขนาน ทาได้โดยการนาบิตหลายๆ บิตมารวมกัน
เป็นกลุ่มของข้อมูลจานวน n บิต และสามารถส่งข้อมูล n บิตเหล่าน้ันไป
พรอ้ มๆ กันในหนงึ่ รอบสัญญาณนาฬกิ า ขอ้ มลู แต่ละบิตจะถูกส่งไปยังแต่ละช่อง
(Channel) ขนานกนั ไป เช่น การสัง่ คอมพิวเตอร์ส่งงานไปพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์
ผา่ นพอรต์ LPT

การสง่ ขอ้ มูลแบบขนาน (Parallel Transmission)

ข้อดขี องการส่งขอ้ มูลแบบขนาน
1. มีความรวดเร็ว เนื่องจากสามารถส่งกลุ่มบิตจานวนหลายๆ บิต ไปยัง
ปลายทางพรอ้ มกันได้
ขอ้ เสียของการสง่ ข้อมลู แบบขนาน
1. ต้นทุนสูง เนื่องจากตอ้ งมชี ่องสญั ญาณจานวนเทา่ กบั จานวนบิต
2. เหมาะสมกับการส่งข้อมูลระยะใกล้ โดยหากใช้วิธีนี้ในการส่งข้อมูลระยะไกล
จะเส่ียงต่อความผิดพลาดของสัญญาณ เน่ืองจากสัญญาณข้อมูลแต่ละบิตท่ี
ส่งไปในระยะทางไกล อาจมีความเหลื่อมล้ากัน ทาให้ข้อมูลแต่ละบิตเดินทางถึง
ปลายทางไดไ้ ม่พรอ้ มกนั ส่งผลตอ่ ความผดิ พลาดของขอ้ มูลได้

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนกุ รม (Serial Transmission)

กลไกการส่งข้อมูลแบบอนุกรม ทาได้โดยจะทยอยส่งสัญญาณข้อมูลไป
ตามสายส่ือสารเพียงเส้นเดียว ด้วยการส่งทีละบิตในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา
ซ่งึ ปลายทางจะทาการรวบรวมบติ เพ่อื นาไปใชง้ านตอ่ ไป

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนกุ รม (Serial Transmission)

ขอ้ ดีของการส่งข้อมูลแบบอนกุ รม
1. ประหยดั สายส่ือสาร เน่อื งจากใชส้ ายสื่อสารเพียงเส้นเดยี ว
2. สามารถสง่ ข้อมูลไดต้ ั้งแต่ระยะทางสัน้ ๆ จนถงึ ระยะทางไกล
ขอ้ เสียของการส่งขอ้ มูลแบบอนกุ รม
1. ความล่าชา้ ในการสง่ ข้อมูล เนอื่ งจากมีช่องสัญญาณเพยี งช่องเดียวเทา่ นั้น

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนุกรม (Serial Transmission)

ในการแปลงข้อมูลระหว่างแบบอนุกรมและแบบขนานจะอาศัยรีจีสเตอร์
เพอ่ื เป็นทพ่ี กั ขอ้ มูล (Buffers) สาหรบั เก็บขอ้ มูลชวั่ คราว เช่น

ถ้าข้อมูลที่ส่งเข้ามาเป็นแบบอนุกรม (ส่งบิตเรียงเข้ามาทีละบิต) เมื่อ
มาถึงปลายทาง บิตแต่ละบิตจะถูกนามาจัดเก็บเรียงลาดับกันอยู่ในบัฟเฟอร์
จนกระทั่งครบตามจานวนบิตที่ต้องการ จากน้ันรีจีสเตอร์ก็จะส่งข้อมูลทั้งชุด
ออกไปด้วยการส่งสัญญาณให้ซีพียูรับทราบ เพ่ือให้โปรแกรมนาไบต์หรือเวิร์ด
เหลา่ นัน้ ไปประมวลผล

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนุกรม (Serial Transmission)

หากต้องการแปลงข้อมูลแบบขนานกลับไปเป็นแบบอนุกรม สามารถ
กระทาได้ดว้ ยกระบวนการตรงกนั ข้าม

กระบวนการแปลงสัญญาณข้อมูล จะมีวงจรพิเศษ เรียกว่า UART
(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) สาหรับ
แปลงข้อมูลแบบขนานมาเป็นแบบอนุกรม และวงจรที่เรียกว่า USART
(Universal Synchronous Receiver Transmitter) สาหรับแปลง
ข้อมูลแบบอนุกรมมาเปน็ แบบขนาน

การแปลงขอ้ มลู ระหว่างแบบอนุกรมและแบบขนาน

USART

UART

ฝั่งต้นทางแปลงข้อมลู แบบขนานมาเป็นแบบอนุกรม ฝ่งั ปลายทางรบั ขอ้ มูลแบบอนุกรมเข้ามาและแปลงเป็นแบบขนาน

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนุกรม (Serial Transmission)

การสง่ ขอ้ มลู แบบอนกุ รม มวี ธิ สี ง่ อยู่ 3 วิธี
1. การสง่ ขอ้ มูลแบบอะซิงโครนสั (Asynchronous Transmission)

เป็นวิธีทห่ี ลกี เลย่ี งปญั หาด้านเวลา ทฝี่ ่งั รับไม่ทราบเวลาที่แน่ชัดของขอ้ มูลที่ส่งมาจากฝ่ัง
ส่ง ฝัง่ ส่งและฝง่ั รบั ไม่ตอ้ งใชส้ ญั ญาณนาฬิกาเดียวกนั ในการควบคมุ จงั หวะการรับสง่ ขอ้ มูล

โดยเร่มิ ตน้ ท่ไี มม่ กี ารส่งขอ้ มลู ใด จะอยูใ่ นสภาวะน่งิ เฉย (Idle State) และกาหนดให้
สัญญาณมีค่าเป็น 1

เมอื่ มกี ารสง่ ข้อมูล ระดบั สัญญาณจะถูกกาหนดให้มีค่าเป็น 0 ทาให้เกิดเป็นบิตข้ึนมา
เรยี กว่า บิตเร่มิ (Start Bit) เพือ่ บอกใหท้ ราบวา่ ต่อไปจะมขี ้อมูลส่งมา

เม่ือฝั่งส่งได้ส่งบิตข้อมูลจนครบแล้ว (5-8 บิต) ก็จะส่งข้อมูลอีกหน่ึงบิตท่ีมีระดับ
สัญญาณมีค่าเป็น 1 เป็นตัวปิดท้าย เรียกว่า บิตจบ (Stop Bit) เพื่อบอกให้รู้ว่า ได้ส่ง
ข้อมลู ครบตามจานวนไบตแ์ ลว้

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้สื่อสารด้วยวิธนี ้ี คอื คียบ์ อร์ด ซ่งึ จะพบวา่ แตล่ ะตวั อักษรทพี่ มิ พ์
จะมชี ่วงเวลาท่ีแตกตา่ งกนั และเม่ือไมม่ กี ารพิมพข์ อ้ มูลใดๆ ก็จะอยู่ในสภาวะ Idle

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนกุ รม

การมบี ติ เร่มิ และบติ จบ เป็นกลไกท่ีทาให้ฝั่งรับทราบถึงจุดเร่ิมต้นและจุดสิ้นสุดของ
ข้อมูลในแตล่ ะไบต์

ข้อดีของการสง่ ข้อมูลแบบอะซิงโครนัส คือ มีความคล่องตัวสูง สามารถส่งข้อมูลได้
ทันที โดยไม่ต้องรอการเข้าจังหวะสัญญาณนาฬิกาของทั้งสองฝั่ง มีต้นทุนต่า และมี
ประสทิ ธิภาพสูง สาหรับการสื่อสารกับอุปกรณค์ วามเรว็ ตา่

ขอ้ เสยี คือ การมีโอเวอรเ์ ฮดสูง เนอ่ื งจาก ตอ้ งมบี ิตพิเศษต่างๆ พว่ งเขา้ ไปกบั ขอ้ มูล
และฝ่ังรบั กต็ อ้ งเสยี เวลาในการถอดบิตพิเศษออก

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนกุ รม

ชอ่ งว่างที่เกดิ ขน้ึ ระหวา่ งไบต์ เรยี กวา่ Gap
การส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัสจะไม่มีการควบคุมจังหวะเวลาให้สอดคล้องกันในระดับไบต์
แต่ในระดบั บิตยงั มกี ารควบคุมจังหวะเวลาให้สอดคล้องกนั อยู่

การสง่ ขอ้ มลู แบบอนกุ รม

2. การส่งข้อมลู แบบซงิ โครนสั (Synchronous Transmission)
เป็นการส่งกลุ่มข้อมูลแบบต่อเน่ืองกันไป โดยบิตท่ีทยอยส่งเข้ามาจะมีการรวมกันให้มี

ขนาดใหญ่ขึ้น เรยี กวา่ เฟรม หรอื บลอ็ กขอ้ มูล ซงึ่ อาจมีจานวนมากกว่า 1 พันบติ
เม่ือขอ้ มูลสง่ มาถึงปลายทาง ฝงั่ รับจะทาหน้าที่นับจานวนบิต และจับกลุ่มเป็นไบต์ ซ่ึง

การส่งวิธีน้จี ะไม่มีชอ่ งวา่ ง และไม่มบี ิตเริม่ และบิตจบ
การไม่มีช่องว่าง บิตเร่ีม บิตจบ ทาให้ฝ่ายรับไม่สามารถทราบได้เลยว่าข้อมูลที่ส่งมา

ครบหรือยัง ดังน้ัน การควบคุมจังหวะเวลาให้สอดคล้องกันระหว่างอุปกรณ์จึงกลายเป็นส่ิง
สาคัญ คอื ท้งั ฝ่งั สง่ และฝั่งรับจะต้องทางานสอดคล้องกันตามจังหวะสัญญาณนาฬิกา ฝั่งรับ
จะไดร้ บั สัญญาณนาฬิกามาจากฝงั่ สง่ โดยฝั่งสง่ สามารถส่งสญั ญาณนาฬิกาได้ 2 วิธี

วิธีแรกคือ ส่งสัญญาณนาฬิกาแยกออกมาจากการส่งข้อมูล (ใช้งานได้ดีเมื่อส่งข้อมูล
ระยะใกล้) หรอื วิธที ีส่ องคอื สง่ สญั ญาณนาฬกิ ารวมเข้ากบั สัญญาณข้อมลู

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนุกรม

เฟรมข้อมูลที่ส่งในรูปแบบซิงโครนัส
รปู แบบการสง่ ขอ้ มูลแบบซิงโครนัส

การสง่ ขอ้ มูลแบบอนุกรม

ในด้านอัตราความเร็ว การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสจะมีความเร็วสูงกว่า
แบบอะซิงโครนัส เน่ืองจากข้อมูลมีการส่งอย่างต่อเน่ือง และไม่มีการเพ่ิมบิต
พิเศษต่างๆ เข้าไปในข้อมูล ทาให้ฝ่ังรับไม่ต้องเสียเวลาในการนาบิตพิเศษ
เหล่าน้ันออก ดังน้ันการส่ือสารด้วยวิธีน้ีจึงมีความเร็วสูง เหมาะกับอุปกรณ์
สอื่ สารด้วยความเรว็ สูง เช่น การสง่ ข้อมลู ไปมาระหวา่ งเคร่ืองคอมพิวเตอร์

การสง่ ขอ้ มลู แบบอนุกรม

3. การสง่ ขอ้ มลู แบบไอโซโครนสั (Isochronous Transmission)
มาจากรากศัพท์ในภาษากรีก 2 คา คือคาว่า iso หมายถึง เท่ากัน และคาว่า

chronous ท่ีหมายถึง เวลา เมื่อนามารวมกันจึงหมายความว่า เวลาที่เท่ากัน สาหรับ
คุณสมบัติสาคัญของการส่งข้อมูลแบบไอโซโครนัส คือ การส่งผ่านข้อมูลด้วยความเร็วสูงใน
อตั ราคงที่ และรบั ประกันเวลาในการส่ง

เน่ืองจากการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ เช่น ระบบออดิโอและวิดีโอ จาเป็นต้องส่งข้อมูล
ดว้ ยความเรว็ สงู ซง่ึ การสง่ ข้อมลู แบบอะซงิ โครนัส (มกี ารหน่วงเวลาเกดิ ขึ้นจากชอ่ งว่างระหว่าง
เฟรม) และซงิ โครนสั ก็ยงั ไมส่ ามารถรองรับได้ จึงเกิดการส่งข้อมูลแบบไอโซโครนัสข้ึนมา เพื่อ
ใช้งานเรยี ลไทม์ ท่ีรับประกันข้อมลู ที่จะสง่ มาถึงดว้ ยอัตราเร็วคงที่

โดยจะนาการส่งข้อมูลแบบไอโซโครนัสมาใช้เพ่ือส่งผ่านข้อมูลบนบัส 1394 หรือ
เรียกว่า ไฟร์ไวร์ (FireWire) การสง่ ผ่านขอ้ มูลของไอโซโครนสั จะตง้ั อยู่บนพ้นื ฐานของแพ็ก
เก็ต โดยขนาดของแพ็กเกต็ จะส่งผ่านอยบู่ นแชนเนลที่ใหไ้ ว้ และสามารถแปรผันจากเฟรมไปยัง
เฟรมได้ ส่วนขนาดของแพ็กเกต็ จะถกู จากัดโดยแบนดว์ ิดธ์เท่าทีม่ ีอยู่

ทศิ ทางการสง่ ขอ้ มลู (Transmission Mode)

ในการส่ือสารระหว่างฝั่งต้นทางและปลายทาง สามารถสื่อสารได้ตาม
ทิศทาง 3 รปู แบบ คอื
1. การสื่อสารแบบซมิ เพล็กซ์ (Simplex)

เป็นวิธีการส่ือสารแบบทิศทางเดียว โดยแต่ละฝ่ายจะทาหน้าท่ีใดหน้าที่
หนึ่งเท่าน้ัน เช่น ถ้าฝ่ายหน่ึงทาหน้าที่เป็นผู้ส่ง อีกฝ่ายหน่ึงจะทาหน้าที่เป็น
ผูร้ บั ตัวอย่างการส่อื สารแบบซมิ เพล็กซ์ เช่น คีย์บอร์ด จอภาพ การแพร่ภาพ
โทรทัศน์

การสง่ ขอ้ มลู แบบซิมเพล็กซ์

ทศิ ทางการสง่ ขอ้ มลู (Transmission Mode)

2. การสอ่ื สารแบบฮาลฟ์ ดูเพล็กซ์ (Half-Duplex)
เป็นวิธีการสือ่ สารแบบสองทิศทางสลับกนั โดยทีแ่ ตล่ ะฝ่ายสามารถเป็นได้

ท้งั ผู้สง่ และผ้รู บั และส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณเดียว คือไม่สามารถรับส่งข้อมูล
ในเวลาเดียวกนั ได้ ตอ้ งผลดั กันรบั และผลดั กนั ส่ง

การส่ือสารรูปแบบนี้ สามารถเปล่ียนสถานะจากผู้ส่งให้กลายเป็นผู้รับ
หรือจากผู้รับให้กลายเป็นผู้ส่งด้วยการสวิตช์ โดยการสวิตช์แต่ละครั้ง คือ การ
สับสวิตช์จากสถานะการรับข้อมูลไปเป็นการส่งข้อมูล หรือจากสถานะการส่ง
ขอ้ มูลไปเป็นการรบั ข้อมูล

ตัวอย่างการส่ือสารแบบฮาร์ฟดูเพล็กซ์ เช่น วิทยุสื่อสาร (Walky
Talky)

ทศิ ทางการสง่ ขอ้ มูล (Transmission Mode)

การส่งขอ้ มูลแบบฮารฟ์ ดเู พลก็ ซ์

ทศิ ทางการสง่ ขอ้ มูล (Transmission Mode)

3. การสอ่ื สารแบบฟูลดเู พล็กซ์ (Full-Duplex)
เป็นวิธีการสื่อสารแบบสองทิศทางในเวลาเดียวกัน โดยทั้งฝั่งรับและฝั่งส่งสามารถ

สอ่ื สารพร้อมกันได้ในขณะเวลาเดยี วกนั
ตัวอย่างการส่ือสารแบบฟูลดเู พล็กซ์ เช่น โทรศพั ท์ คู่สนทนาสามารถคยุ โต้ตอบกัน

ได้ในช่วงเวลาเดยี วกัน

วิธีการสือ่ สารท้งั 3 ชนดิ ต่างมขี ้อดีและข้อเสียท่ีแตกตา่ งกันไป โดยในการนามาใช้
งานจะพจิ ารณาทางดา้ นตน้ ทุน และลักษณะการใชง้ านทเ่ี หมาะสมเป็นสาคญั

การอนิ เตอร์เฟซ

การอินเตอร์เฟซ คือ การลิงค์เช่ือมโยงระหว่าง 2 อุปกรณ์เข้าด้วยกัน โดย
อุปกรณ์ท่ีนามาลิงค์เพื่อเชื่อมโยงส่ือสารน้ัน ไม่จาเป็นต้องมาจากผู้ผลิตรายเดียวกัน
เสมอไป อาจเป็นอุปกรณ์ต่างย่ีห้อ ต่างผู้ผลิต แต่สามารถนามาใช้งานร่วมกันได้
ดังนั้นจึงต้องมีการกาหนดมาตรฐานเพ่ือเป็นข้อกาหนดเฉพาะของอินเตอร์เฟซน้ันๆ
ซึ่งประกอบด้วยขอ้ กาหนดต่างๆ ดังน้ี

1. ข้อกาหนดทางกลไก ท่กี ล่าวถึงรปู ทรงและขนาดของคอนเนก็ เตอร์
2. ขอ้ กาหนดทางไฟฟา้ ทก่ี ล่าวถึงความถ่ี แอมพลจิ ูด และเฟสของสัญญาณท่ี
คาดหมายไว้
3. ข้อกาหนดด้านฟังก์ชันการทางาน ท่ีกล่าวถึงสายสัญญาณแต่ละเส้นมี
หน้าท่ีอะไร
4. ข้อกาหนดด้านขั้นตอนการทางาน ท่ีกล่าวถึงการควบคุมจังหวะและ
ข้นั ตอนการแลกเปลี่ยนขอ้ มลู

DTE – DCE อนิ เตอรเ์ ฟส

DTE (Data Terminal Equipment) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สาหรับเป็นตัวส่งข้อมูล
และตัวรับข้อมูล หรืออาจเป็นท้ังตัวส่งข้อมูลและตัวรับข้อมูลก็ได้ อุปกรณ์ท่ีทาหน้าที่ใน
ลักษณะของ DTE มักใช้แทนแหล่งกาเนิดข้อมูลต้นทางแหล่งแรก หรือแหล่งรับข้อมูล
ปลายทางแหล่งสุดท้าย เช่น คอมพิวเตอร์ (แหล่งกาหนดข้อมูลต้นทาง) หรือเครื่องพิมพ์
(แหลง่ รบั ข้อมูลปลายทาง)

อุปกรณ์ DTE จะทาหน้าที่แปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณเพื่อใช้สาหรับ
สอื่ สาร เม่อื สัญญาณได้สง่ ไปยังอปุ กรณ์ DTE ปลายทางท่ีเปน็ ฝา่ ยรับ กจ็ ะดาเนินการแปลง
สญั ญาณทีร่ บั มานน้ั ใหอ้ ยใู่ นรูปแบบของขอ้ มลู เหมือนกบั ทไี่ ด้สง่ มา

ข้อเสียของการส่ือสารระหว่างอุปกรณ์ DTE ด้วยกัน คือ มีข้อจากัดด้านการส่งผ่าน
ขอ้ มูลบนระยะทางไกลๆ ดงั นั้นหากมคี วามจาเป็นตอ้ งส่งผ่านข้อมลู ระยะไกล จาเป็นตอ้ งพึ่งพา
อุปกรณ์ทเ่ี รยี กวา่ DCE เขา้ มาช่วย

DCE (Data Circuit-terminating Equipment) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้เชื่อมต่อ
ระหว่างอุปกรณ์ DTE ในกรณีท่ีตอ้ งการสื่อสารระยะไกล โดยปกติหมายถึง โมเด็ม

DTE – DCE อนิ เตอรเ์ ฟส

DTE – DCE อนิ เตอรเ์ ฟส

อุปกรณ์ DCE ทั้งสองฝั่งจะมีการแลกเปล่ียนสัญญาณบนสายที่ใช้เป็น
ส่ือกลางส่งข้อมูลหรือเครือข่าย โดยฝ่ังรับจะต้องใช้รหัสสัญญาณเดียวกัน
รวมถึงอตั ราความเรว็ ของการส่งกระแสไฟฟ้า

อุปกรณ์ DTE-DCE แต่ละคู่ จะต้องได้รับการออกแบบให้สามารถ
โต้ตอบเพื่อทางานร่วมกันได้ แม้ว่าจะเป็นอุปกรณ์ท่ีมาจากคนละแหล่งผลิต
ดังนั้นจึงมีการกาหนดมาตรฐานอินเตอร์เฟสข้ึน เพ่ือให้การเชื่อมต่อสามารถ
นามาใชง้ านรว่ มกนั ไดอ้ ยา่ งราบร่ืนและสะดวก

ขอ้ กาหนดสาคญั ของมาตรฐานอนิ เตอรเ์ ฟส

คุณลักษณะของมาตรฐานอินเตอร์เฟสประกอบด้วยข้อกาหนดสาคัญ 4
ประการ คอื

1. ขอ้ กาหนดทางกลไก (Mechanical Specification)

เป็นข้อกาหนดทางกายภาพทใี่ ช้กาหนดรายละเอียดของปล๊ักหรือคอนเน็ก
เตอร์ท่ีใชส้ าหรบั เช่อื มตอ่ วา่ มีรูปทรงและขนาดของคอนเน็กเตอร์เป็นแบบใด มี
หัวเข็มจานวนก่ีหัว เพ่ือให้ผู้ผลิตสามารถผลิตตามมาตรฐานและนาไปเช่ือมต่อ
สื่อสารกันได้ โดยคอนเน็กเตอร์หรือปล๊ักจะมีทั้งแบบตัวผู้และตัวเมีย และ
ข้อกาหนดทางกลไกนี้จะแสดงถึงการเชื่อมต่อทางกายภายท่ีแท้จริงระหว่าง
อปุ กรณ์ DTE และ DCE

ขอ้ กาหนดสาคญั ของมาตรฐานอนิ เตอรเ์ ฟส

2. ขอ้ กาหนดทางไฟฟ้า (Electrical Specification)

เปน็ ข้อกาหนดเกยี่ วกับระดับสญั ญาณเพ่ือใช้แทนข้อมูลไบนารี 1 หรือ 0
ระดับสัญญาณต้ังแต่ระดับใดถึงระดับใดจะใช้แทนข้อมูล 1 หรือ 0 โดยทั้ง
อุปกรณ์ DTE และ DCE จะต้องใช้รูปแบบการเข้ารหัสชนิดเดียวกัน เช่น
การเขา้ รหัสแบบ NRZ-L ทัง้ นีข้ อ้ กาหนดทางไฟฟ้ายังเก่ยี วขอ้ งกับอัตราข้อมูล
(Data Rate) ซึ่งแทนอัตราความเร็วในการรับส่งสัญญาณและระยะทางเป็น
สาคัญ

ขอ้ กาหนดสาคญั ของมาตรฐานอนิ เตอรเ์ ฟส

3. ข้อกาหนดดา้ นฟงั ก์ชันการทางาน (Functional Specification)

เป็นข้อกาหนดเก่ียวข้องกับสายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ DTE
และ DCE โดยแต่ละหัวเข็มจะส่งสัญญาณอะไรบ้าง ซ่ึงจะปฏิบัติส่ิงท่ีได้รับ
มอบหมายไว้ในวงจรการแลกเปลี่ยนข้อมูลของแต่ละวงจร ท่ีมีการจัดแบ่งหมวดหมู่ใน
ส่วนของข้อมูล (Signal Circuit) การควบคุม (Control Circuit) เวลา
(Timing Circuit) และอเิ ล็กทรคิ ลั กราวด์ (Electrical Ground)

4. ขอ้ กาหนดดา้ นข้นั ตอนการทางาน (Procedural Specification)

เป็นข้อกาหนดทเี่ ก่ียวข้องกับขั้นตอนและกระบวนการท่ีใช้สาหรับติดต่อสื่อสาร
ระหว่างอปุ กรณ์ DTE และ DCE วา่ มีข้นั ตอนการตดิ ตอ่ สอื่ สารกันอย่างไร มีการ
ควบคมุ จงั หวะและการแลกเปล่ยี นขอ้ มูลกันอย่างไร

อนิ เตอร์เฟส EIA-232 หรอื RS-232

EIA-232 เปน็ อินเตอร์เฟสทใ่ี ชส้ าหรบั เชื่อมต่ออุปกรณ์ DTE และ DCE ซึ่งเดิม
เรยี กว่า RS-232

EIA-232 ได้ผ่านการปรับปรุงและพัฒนามาหลายครั้ง จนกระทั่งปี ค.ศ. 1969
ได้มีการประดษิ ฐเ์ วอร์ชัน 3 ขึ้นมา คือ EIA-232C และไดน้ าไปประกาศใช้เป็นมาตรฐาน
บนเครอ่ื งพีซคี อมพิวเตอรต์ ัง้ แตน่ ั้นมา

ต่อมาปี ค.ศ. 1987 ได้มเี วอร์ชัน EIA-232D ซ่งึ ไดป้ รับปรงุ โดยเพม่ิ test lines
จานวน 3 เส้นเขา้ ไป และปัจจุบันพัฒนามาจนถงึ เวอร์ชัน 6 คอื EIA-232F

อินเตอร์เฟส EIA-232F ได้นามาตรฐานย่อยๆ ต่างมารวมเข้าด้วยกัน ซ่ึง
ขอ้ กาหนดต่างๆ ได้นามาจากมาตรฐานต่างๆ ดงั นี้

1. ขอ้ กาหนดทางไฟฟา้ ไดน้ ามาตรฐาน ITU v.28 มาใช้
2. ขอ้ กาหนดทางกลไก ไดน้ ามาตรฐาน ISO 2110 มาใช้
3. ข้อกาหนดด้านฟังก์ชันการทางานและขั้นตอนการทางาน ได้นามาตรฐาน ITU
v.24 มาใช้

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

EIA-232 แบบเดิมเป็นแบบ 25 หัวเข็มสาหรับปลั๊กตัวผู้ และแบบ
25 ซอ็ กเกต็ สาหรบั ปล๊กั ตวั เมยี โดยมาตรฐานนจ้ี ะครอบคลมุ ขอ้ กาหนดทั้ง 4
ประการ คือ
1. ข้อกาหนดทางกลไก

เป็นส่วนทางกายภาพของปล๊ัก EIA-232 ท่ีใช้เช่ือมต่อ เป็นคอนเน็ก
เตอร์แบบ 25 เข็ม (DB-25) ในปัจจุบันส่วนใหญ่เปลี่ยนมาเป็นแบบ 9
หวั เขม็ แล้ว

อนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232 หรอื RS-232

ตัวอย่างสายเคเบลิ EIA-232 หรอื RS-232 ชนดิ ต่างๆ
ซ่ึงจะมหี ัวเชือ่ มตอ่ ทง้ั แบบ DB-25 และ DB-9 ใหเ้ ลือกใช้
งานตามความเหมาะสม โดยคอนเนก็ เตอร์แบบซอ็ กเก็ต (ตัว
เมยี ) จะนาไปเสยี บเขา้ กับพอร์ตอนุกรมบนเครอ่ื งพีซี (DTE)
สว่ นคอนเน็กเตอรแ์ บบปลก๊ั หวั เข็ม (ตัวผู้) จะนาไปเสยี บเข้ากบั
อปุ กรณโ์ มเดม็ (DCE)

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอร์เฟส EIA-232/RS-232

2. ข้อกาหนดทางไฟฟ้า
เป็นข้อกาหนดทเ่ี กีย่ วข้องกับรายละเอียดของสัญญาณไฟฟา้ เก่ียวกับสัญญาณ

ระหว่างอุปกรณ์ DTE และ DCE สัญญาณดิจิตอลที่ใช้จะมีท้ังสายกราวด์
แรงดันไฟฟ้าลบที่น้อยกว่า -3 โวลด์ (-3 ถึง -15) เพื่อใช้ในการแปลไบนารี 1
และแรงดันไฟฟ้าบวกที่มากกว่า 3 โวลด์ (3 ถึง 15) เพื่อใช้ในการแปลไบนารี 0
โดยจะยอมรับสัญญาณที่อยู่ในช่วงต้ังแต่ 2 โวลด์ทั้งบวกและลบ พื้นท่ีที่จัดเป็น
Undefined Area หรือ Dead Area จะอย่รู ะหวา่ ง +3 ถึง -3 โวลด์

ในการเช่ือมต่อจะใช้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลน้อยกว่า 20 Kbps
สาหรับความยาวของสายสัญญาณจะถูกจากัดระยะทางโดยต้องน้อยกว่า 15 เมตร
หรอื 50 ฟตุ อยา่ งไรกต็ ามการเพ่ิมความเรว็ และระยะทางสามารถทาได้ หากได้รับ
การออกแบบท่ดี ี

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

3. ข้อกาหนดด้านฟังกช์ ันการทางาน
เป็นข้อกาหนดทีส่ าคัญทส่ี ุด โดยเป็นการกาหนดหน้าที่การทางานเฉพาะ

ให้กับหวั เข็มแต่ละหัว

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอร์เฟส EIA-232/RS-232

4. ขอ้ กาหนดด้านข้ันตอนการทางาน

เป็นรายละเอียดที่เก่ียวข้องกบั กระบวนการติดตอ่ สอื่ สาร และข้ันตอนการ
ทางาน รวมถงึ การควบคมุ จังหวะและขั้นตอนการแลกเปลย่ี นข้อมลู

Circuit (EIA signal DB25 pin # DB9 pin # Signal Name
name)
AB 7 5 Signal Ground
BA 2 3 Transmitted Data
BB 3 2 Received Data
CA 4 7 Request to Sent
CB 5 8 Clear to Send
CC 6 6 DCE Ready
CD 20 4 Data Terminal Ready
CF 8 1 Carrier Detect

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

ช่ือของสัญญาณ EIA จะมีการแบ่งกลุ่มของสัญญาณออกเป็น 5 กลุ่ม
ดว้ ยกนั เพ่ือแสดงถึงความแตกตา่ งในแตล่ ะวงจร โดยที่

A – Ground (Common Circuit)
B – Data (Signal Circuit)
C – Control (Control Circuit)
D – Timing (Timing Circuit)
S – Secondary Channel
สายกราวด์
เซอร์กิต AB (pin 7) เป็น Signal Ground ระหว่างอุปกรณ์ DTE
และ DCE ซ่ึงอาจเรียกว่าเป็น Protective Ground ท่ีช่วยป้องกันการช็อก
ทางไฟฟ้า (Electric Shock)

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

การถา่ ยโอนขอ้ มูล (Data Transfer)
เซอรก์ ิต BA (pin 2) / Transmitted Data เป็นสัญญาณที่ใช้สาหรับการส่ง

ข้อมูลจากอุปกรณ์ DTE ไปยงั อปุ กรณ์ DCE โดยสถานะทางลอจกิ จะมคี ่าเท่ากับ 1 เมือ่ ไม่
มกี ารสง่ ขอ้ มลู ใดๆ

เซอร์กิต BB (pin 3) / Received Data เป็นสัญญาณท่ีใช้สาหรับรับข้อมูล
จากอปุ กรณ์ DCE ไปยงั อุปกรณ์ DTE โดยสถานะทางลอจกิ จะมคี ่าเท่ากบั 1 เมือ่ ไม่มีการ
ส่งขอ้ มูลใดๆ
การโต้ตอบกัน (Handshaking)

เซอร์กิต CA (pin 4) / Request to Send เป็นสัญญาณจากอุปกรณ์
DCE เพ่ือให้รับรู้ว่าเตรียมพร้อมแล้วท่ีจะส่งข้อมูล ซ่ึงสัญญาณนี้จะใช้งานควบคู่กับเซอร์กิต
CB

เซอร์กิต CB (pin 5) / Clear to Send เป็นสัญญาณตอบรับจากอุปกรณ์
DCE ที่ส่งให้กบั อปุ กรณ์ DTE วา่ พร้อมรับข้อมูลจากอปุ กรณ์ DTE แล้ว

คณุ ลกั ษณะของอนิ เตอรเ์ ฟส EIA-232/RS-232

การควบคมุ (ใชส้ าหรบั ควบคุมโมเดม็ )
เซอร์กิต CC (pin 6) / DCE Ready เป็นสัญญาณจากอปุ กรณ์

DCE ท่ีบอกกับฝา่ ยส่งว่า อปุ กรณ์ DCE อยใู่ นสภาวะพร้อมท่ีจะส่งข้อมูลไป
ยังปลายทางท่ีได้ทาการเช่ือมต่อ กล่าวคือ โมเด็มจะมีการสร้างการเช่ือมต่อกับ
โมเด็มระยะไกลของอกี ฝา่ ยหนึง่ เพื่อส่งผา่ นขอ้ มลู ระหวา่ งกนั

เซอร์กิต CF (pin 8) / Carrier Detect เป็นสัญญาณจาก
อุปกรณ์ DCE ว่าได้รับการตอบรับสัญญาณจากอุปกรณ์ทางไกลของอีกฝั่ง
หนงึ่ แล้ว

เซอร์กิต CD (pin 20) / Data Terminal Ready (DTE
Ready) เปน็ สัญญาณจากอปุ กรณ์ DTE วา่ พร้อมแล้วท่จี ะทางาน

นัลโมเดม็ (Null Modem)

นลั โมเดม็ (Null Modem)

การเช่ือมตอ่ แบบนลั โมเดม็ เป็นการเช่ือมตอ่ ในลักษณะ DTE-to-DTE
โดยปราศจากอุปกรณ์ DCE เช่น การเช่ือมต่อคอมพิวเตอร์สองเคร่ืองใน
ระยะทางใกล้ๆ (ต้องมีระยะทางไม่เกิน 50 ฟุต) ด้วยอินเตอร์เฟส EIA-
232 เป็นการเช่ือมต่อโดยตรงระหวา่ งอุปกรณ์ รวมถึงสื่อสารกันด้วยสัญญาณ
ดิจิตอล ดังนั้นจึงไม่จาเป็นต้องใช้โมเด็มในการมอดูเลตสัญญาณเพื่อส่งไปตาม
สายโทรศัพท์

นัลโมเดม็ (Null Modem)

จากรูปเป็นการเช่ือมต่อระยะไกลด้วยการใช้โครงข่ายโทรศัพท์ อุปกรณ์ DTE ทั้งสองฝ่ัง
จะแลกเปลี่ยนข้อมูลกันผ่านอุปกรณ์ DCE โดยแต่ละ DTE จะส่งข้อมูลของตนผ่าน pin 2
(Transmitted Data : TD) และ DCE ก็จะรับข้อมูลจาก pin 2 ซึ่งแต่ละ DTE ที่เป็น
ฝ่ายรับจะรับข้อมูลผ่าน pin 3 (Received Data : RD) ของ DCE เพื่อส่งผ่านไปยัง
pin 3 ของ DTE

การส่อื สารจะเร่ิมจากการใช้ pin 2 ในการส่งข้อมูลออกไปจาก DTE และ pin 3 ก็จะ
เป็นฝ่ายรบั โดยมีอปุ กรณ์ DCE ทาหน้าที่เปน็ ตวั กลางรับการเชอื่ มต่อโดยตรงของสัญญาณและ
ผา่ นไปตามเซอรก์ ิตตา่ งๆ ทีไ่ ด้กาหนดไว้

นลั โมเดม็ (Null Modem)

จากรูปเป็นการเชื่อมต่อระหว่าง DTE ที่เรียกว่า นัลโมเด็ม โดยเป็นการเช่ือมต่อ
ระยะสั้นทีไ่ ม่มอี ุปกรณ์ DCE ในการเปล่ียนสัญญาณเพื่อไปยัง pin ท่ีต้ังไว้ โดย DTE
ทง้ั สองจะพยายามสง่ ผ่านข้อมลู บน pin 2 และรับข้อมูลบน pin 3 ด้วยการใช้สายไขว้เ
(crossing connections) ดังน้ันการเชื่อมต่อในลักษณะน้ี ฝ่ายรับจะต้องเตรียมรอ
รับข้อมูลก่อนที่ฝ่ายส่งจะส่งข้อมูลมา เพราะหากฝ่ายส่งทาการส่งข้อมูลโดยไม่ได้มีการ
ตรวจสอบความพรอ้ มของฝ่ายรบั ขอ้ มูลทีส่ ง่ ไปกอ็ าจสูญหายได้

นลั โมเดม็ (Null Modem)

นัลโมเดม็ (Null Modem)

โดยทว่ั ไปเครื่องพีซจี ะอา้ งถึงสัญญาณ RTS (Request to Send) ถา้ พรอ้ มท่ี

จะรับข้อมูล และอุปกรณ์ DCE อย่างโมเด็ม ก็จะอ้างถึงสัญญาณ CTS (Clear to
Send) เมื่อได้รับข้อมูล ดังน้ันการเช่ือมต่อสาย RTS จาก DTE หนึ่งไปยัง CTS
ของอีก DTE หน่ึง จึงเป็นการจาลองให้เกิดการตรวจสอบสัญญาณโต้ตอบ
(Handshake) กนั ได้ โดยหากฝา่ ยรับไม่พร้อม กจ็ ะไม่มีสญั ญาณ RTS ส่งออกมา

สาหรับซอฟต์แวร์ท่ีใช้สาหรับการส่ือสาร เมื่อมีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่อง
ดว้ ยสายนลั โมเด็ม ไดแ้ ก่ โปรแกรม laplink, Norton Commander และ FileVan

ข้อสังเกตประการหนึ่ง คือ สายเคเบิลท่ีใช้เช่ือมต่อตามมาตรฐาน EIA-232 ใน
รปู แบบ DTE-DTE หรอื นลั โมเด็มนน้ั คอนเนก็ เตอร์ของปลายสายท้ังสองด้าน จะเป็น
คอนเนก็ เตอร์แบบตวั ผูท้ ีใ่ ชเ้ สยี บเข้ากบั พอร์ตขนานบนเครื่องพีซี

นลั โมเดม็ (Null Modem)

อนิ เตอรเ์ ฟสความเรว็ สงู
(High speed Interface Protocol)

คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้มีการออกแบบให้สามารถรองรับอินเตอร์เฟสใหม่ๆ ที่มี
ความยดื หยนุ่ สงู รับส่งขอ้ มลู ที่รวดเรว็ และสนับสนนุ อปุ กรณ์ต่างๆ มากมาย ไม่เฉพาะแต่
โมเด็ม เช่น เคร่ืองสแกนเนอร์ กล้องวีดีโอดิจิตอล กล้องดิจิตอล โดยเช่ือมต่อผ่านพอร์ด
FireWire และ USB

FireWire เป็นช่ือจดทะเบียนการคา้ ของบริษทั แอปเปิล

ทพ่ี ัฒนาขึ้นเม่อื ปี ค.ศ. 1990 หรืออาจเรยี กวา่ i-Link โดย

FireWire เป็นอินเตอร์เฟสท่ีเป็นไปตามมาตรฐาน IEEE 1394
(High Performance Serial Bus) และเป็นสายส่งข้อมูลดิจิตอลความเร็วสูงที่มี
คอนเนก็ เตอร์ทัง้ แบบ 4 pin และ 6 pin

FireWire

FireWire เป็นชื่อของบัสท่ีใช้เช่ือมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกท่ีส่งผ่าน
ข้อมูลด้วยความเร็วสูง ส่วนใหญ่นิยมนามาใช้งานกับกลุ่มอุปกรณ์ท่ีต้องการ
อัตราการส่งผ่านข้อมูลความเร็วสูง เช่น กล้องดิจิตอล กล้องวีดีโอ รวมถึง
อุปกรณ์ท่ีนามาใช้เพื่อการสารองข้อมูลขนาดใหญ่ โดย FireWire จะ
สนับสนุนท้ังการเช่ือมต่อแบบอะซิงโครนัสและไอโซโครนัส และรับประกัน
ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลในอัตราคงท่ี ที่มีความเสถียรตั้งแต่เริ่มต้นถ่ายโอน
ข้อมูลจนกระทง่ั จบกระบวนการ

FireWire

จากรปู คอื สายภายในแบบ 6 pin ซึ่งประกอบดว้ ยสายสญั ญาณ
6 เสน้ โดยท่ี
- สายสัญญาณ Power จานวน 2 เส้น นาไปใชง้ านสาหรบั
สง่ กาลงั ไฟฟา้ ขนาด 8-40 โวลต์ ไปยังอปุ กรณ์
- สายสัญญาณคู่ท่ี 1 จะส่งข้อมูลสัญญาณบวก (Positive)
เขา้ รหัสแบบ NRZ-L
- สายสัญญาณคทู่ ี่ 2 จะส่งข้อมลู สญั ญาณลบ (Negative) ทเ่ี ข้ารหัสแบบ NRZ-L
สายสัญญาณคู่แรกจะถูกนาไปใช้เพ่ือการส่งข้อมูล ส่วนสายสัญญาณคู่ท่ีสองจะ
นาไปใชส้ าหรับสง่ สัญญาณนาฬิกาอย่างต่อเน่ือง เพื่อลดโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาด ซึ่ง
จะชว่ ยลดระดบั สญั ญาณรบกวนลงได้ และส่งผลต่อสัญญาณที่ส่งผ่านไปนั้นมีความรวดเร็ว
และไม่มีข้อผิดพลาด