串口

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在理解串口之前,先来说两种电平,RS232电平和TTL电平

RS232电平:采用-12V到-3V,等价于逻辑“0”;+3V到+12V,等价于逻辑“1”,是负逻辑。

TTL电平:通常数据表示采用二进制,规定+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,称作TTL信号系统,是正逻辑


再来说一下什么是串口。

按照百度百科的定义:串行接口简称串口,也成串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。

串口通信有两种最基本的方式:同步串行通信方式和异步串行通信方式。

同步串行指SPI(Serial Peripheral Interface)的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息,TRM450是SPI接口。

异步串行指UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用异步接收/发送。UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。


那么就在这里结合自己遇到的情况做一下总结。

单片机和电脑之间通信为什么需要各种转换芯片呢?那是因为单片机串口支持TTL电平,老式电脑RS232接口支持的RS232电平,而现在没有RS232接口的电脑只能通过USB接口来与单片机通信,他们之间通信必然会需要通过转换芯片转换为一致的电平。

单片机或者ARM芯片上的串口和以前老式电脑上使用RS232的标准25芯D型插头座DB25(后来使用简化为9芯D型插座DB9)都属于UART,不能把单片机上的叫做串口,而把电脑上的叫做RS232接口,他们都是串口,只是支持的逻辑电平不同而已。

但是随着计算机技术的发展,支持热插拔的USB标准接口将取代RS232接口,在生活中我们可以看到,现在我们的笔记本基本上都没有RS232接口,基本上都是USB接口。

在一些比较老的单片机开发板上一般都是用RS232接口转串口线来下载的。单片机串口支持的是TTL电平,而我们当时用的电脑大多还是有RS232接口的,所以那时的下载口一般都是RS232接口转串口。

在现在的一些开发板上很少采用RS232接口转串口来下载(谁让我们现在的笔记本好多都没有RS232接口呢),而是采用USB转串口的方式来下载的。另外说一点,无论是采用USB转串口还是RS232接口转串口都是需要专门的转换芯片的(下面会有介绍),但是USB转串口芯片PL2302和CP2102都需要驱动,而RS232转TTL是即插即用,不需要驱动的,从稳定性来说RS232转TTL在稳定性方面完胜PL2303。其实上面说的也不是太正确,只是习惯这么说了,正确得应该是RS232转TTL和USB转TTL。

常见的转换芯片:

CH340、CH341、PL2303、CP2102、FT232都是USB转串口芯片,他们转出来就是TTL电平(一般是3.3V,PL2303是可以通过4号管脚VDD_232选择5V或者3.3V),如果转出来的电平再经过MAX232或MAX485就会输出232电平或者485电平。其实市面上的USB转串口线一般都是这样接的,CH340的串口线也是同样原理,一般9针DB9接口输出的都是232电平。


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