# MPCH4 資料串列與並列傳輸研習指南

## 📌 本章節重點回顧

### 4-1 資料輸入 / 輸出方法

* 區分 **串列傳輸**與**並列傳輸**的定義與特性
* 了解 **單工、半雙工、全雙工** 的差異
* 辨別 **同步**與**非同步**資料傳輸特性
* 認識 **交握式非同步傳輸** 解決同步問題的原理

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### 4-2 資料串列傳輸原理及標準介面

* 同步 vs 非同步串列傳輸運作方式與差異
* 非同步串列資料框格式：起始位元、資料位元、檢查位元、結束位元
* 認識：**鮑率（baud rate）** 與 **位元率（bps）**
* UART、USART 功能
* DTE 與 DCE 的角色差異
* 串列標準：**RS-232、RS-422、RS-485**
* 電壓準位差異：**TTL vs RS-232**，及 MAX232 的轉換功能
* 短距串列介面：**SPI、IIC** 的原理與應用

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### 4-3 通用序列匯流排（USB）介面原理

* USB 發展歷史與版本速率
* USB 特性：**熱插拔、隨插即用**
* 結構：階梯式星狀拓樸（主機控制器、集線器、裝置）
* USB 位址分配過程
* 認識 USB OTG 概念與應用
* USB 連接器種類：**Type A/B、Mini、Micro、Type-C**
* USB 2.0 vs 3.0 接腳定義與差異
* NRZI 資料編碼與位元填塞技術
* 四種資料傳輸類型：**控制、中斷、巨量、等時**
* 封包種類：**執照、資料、交握**

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### 4-4 資料並列傳輸原理

* 閃控式（來源/目的觸發）與交握式（來源/目的啟動）原理與時序
* 印表機介面（LPT/SPP/Centronics）：特性、接腳與交握流程
* IEEE-488（GPIB）：特性、連接方式與應用
* IEEE-488 三角色：**控制器、發話者、收聽者**

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### 4-5 並列顯示介面晶片

* 小型顯示器類型：**LED、七段、矩陣、LCD、OLED**
* 常見顯示晶片：**MAX7219、HT1621、HD44780、SED1520**
* HD44780 組成的文字型 LCM：

* 接腳功能與內部結構（DDRAM、CGROM、CGRAM、忙碌旗標等）
* 控制暫存器、位址計數器功能
* 微處理機與 LCM 的連接與讀寫時序
* LCM 初始化流程

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## 📘 測驗題（簡答題）

1. 串列與並列傳輸的主要區別？舉例。
2. 非同步串列資料框中起始位元、檢查位元、結束位元的角色與影響。
3. RS-232 應用與與 RS-422/485 的差異。
4. 什麼是 USB 的熱插拔與隨插即用？優點為何？
5. USB 2.0 半雙工 vs USB 3.0 雙重單工？傳輸效率差異？
6. 閃控式 vs 交握式控制方式？如何提升可靠性？
7. 印表機介面（LPT）交握訊號與流程說明。
8. IEEE-488 匯流排應用領域與三角色功能。
9. HD44780 中 DDRAM、CGROM、CGRAM 的儲存資料與顯示方式。
10. 與 HD44780 LCM 資料寫入時的接腳控制與寫入時序。

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## ✅ 測驗題（答案摘要）

* **串列傳輸**：單線逐位傳輸，低成本，適合遠距（如 UART 接數據機）
* **並列傳輸**：多線同時傳輸，速度快，適合短距（如匯流排接 RAM）
* **資料框角色**：起始位元 → 開始傳輸；檢查位元 → 錯誤偵測；結束位元 → 結束與同步
* **RS-232**：短距點對點；**RS-422/485**：多機、高速、長距
* **USB 熱插拔/隨插即用**：方便即時連接、使用自動驅動設定
* **半雙工 vs 雙重單工**：傳送與接收可否同時進行，3.0 速度更快
* **交握式傳輸**：雙方確認提高資料正確率
* **LPT 訊號線**：STROBE、BUSY、ACKNLG → 控制資料正確收發
* **IEEE-488**：測量與儀器控制（控制器、發話者、收聽者分工明確）
* **HD44780** 顯示模組：

* **DDRAM** → 顯示文字資料
* **CGROM** → 預設字形
* **CGRAM** → 使用者自訂字形
* **寫入控制時序**：

1. 設 RS/RW
2. 放資料至 D0\~D7
3. EN 拉高→拉低（觸發寫入）

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## 🧠 論文方向建議

* 比較 RS-232 / RS-422 / RS-485 / SPI / IIC / USB 的應用與技術差異
* USB 發展、速率演進與對現代互連的影響
* 閃控 vs 交握控制的資料完整性探討
* LPT 和 GPIB 在現代微處理器系統中的角色變遷
* 以 HD44780 探討顯示介面控制設計與應用

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## 📚 關鍵詞彙釋義（部分）

| 詞彙 | 解釋 |
| ------------------ | ------------------- |
| 串列傳輸 (Serial) | 單線逐位傳輸資料 |
| 並列傳輸 (Parallel) | 多線同時傳輸多位元 |
| 單工 (Simplex) | 單一方向資料傳送 |
| 半雙工 (Half-Duplex) | 可雙向但不能同時 |
| 全雙工 (Full-Duplex) | 雙向可同時傳輸 |
| 同步 (Synchronous) | 有共用時脈 |
| 非同步 (Asynchronous) | 無共用時脈，靠起始/結束位元 |
| 交握 (Handshake) | 控制訊號協調傳輸 |
| UART | 非同步串列收發器 |
| USART | 同步/非同步收發器 |
| DTE/DCE | 資料終端 / 通訊設備 |
| RS-232 | 傳統串列通訊標準 |
| RS-422/485 | 改良型串列通訊，支援多點/高速/長距離 |

（*後續關鍵詞可依需求展開補充*）

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