一文读懂通信串口(物理接口）2
六、uart1) 异步通信uart引脚连接方法:uart是 异步 ，全双工串口总线。它比同步串口复杂很多。有两根线，一根txd用于发送，一根rxd用于接收。uart的串行数据传输不需要使用时钟信号来同步传输，而是依赖于发送设备和接收设备之间预定义的配置。对于发送设备和接收设备来说，两者的串行通信配置应该设置为完全相同。
对于两个芯片之间的连接，两个芯片gnd共地，同时txd和rxd交叉连接。这里的交叉连接的意思就是，芯片1的rxd连接芯片2的txd，芯片2的rxd连接芯片1的txd。这样，两个芯片之间就可以进行ttl电平通信了。
若是芯片与pc机（或上位机）相连，除了共地之外，就不能这样直接交叉连接了。尽管pc机和芯片都有txd和rxd引脚，但是通常pc机（或上位机）通常使用的都是rs232接口（通常为db9封装），因此不能直接交叉连接。rs232接口是9针（或引脚），通常是txd和rxd经过电平转换得到的。故，要想使得芯片与pc机的rs232接口直接通信，需要也将芯片的输入输出端口也电平转换成rs232类型，再交叉连接。
经过电平转换后，芯片串口和rs232的电平标准是不一样的：
单片机是ttl电平：+5v表示1，0v表示0
rs232是负逻辑电平，-3 to -15v为1，3 to 15v为0
rs-232通讯协议标准串口的设备间通讯结构图如下：
所以单片机串口与pc串口通信就应该遵循下面的连接方式：在单片机串口与上位机给出的rs232口之间，通过电平转换电路(如下面图中的max232芯片) 实现ttl电平与rs232电平之间的转换。下图中的p10，也就是上文中提到的db9。
stm32的uart特点
全双工异步通信；
n 分数波特率发生器系统，提供精确的波特率。发送和接受共用的可编程波特率，最高可达4.5mbits/s；
n 可编程的数据字长度（8位或者9位）；
n 可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；
n 可配置的使用dma多缓冲器通信；
n 单独的发送器和接收器使能位；
n 检测标志：① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志；
n 多个带标志的中断源，触发中断；
n 其他：校验控制，四个错误检测标志。
串口通信过程
stm32中uart参数
起始位：表示数据传输的开始，电平逻辑为“0” 。数据位：可能值有5、6、7、8、9，表示传输这几个bit 位数据。一般取值为8，因为一个ascii 字符值为8 位。奇偶校验位：用于接收方对接收到的数据进行校验，校验“1” 的位数为偶数(偶校验) 或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性，使用时不需要此位也可以。停止位：表示一帧数据的结束。电平逻辑为“1”。如果用通用io口模拟uart总线，则需一个输入口，一个输出口。
uart串口通信的数据包以帧为单位，常用的帧结构为：1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验位（可选）+1位停止位。如下图所示：
奇偶校验位分为奇校验和偶校验两种，是一种简单的数据误码校验方法。奇校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为奇数；偶校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为偶数。
校验方法除了奇校验(odd)、偶校验(even)之外，还可以有：0 校验(space)、1 校验(mark)以及无校验(noparity)。0/1校验：不管有效数据中的内容是什么，校验位总为0或者1。
uart框图
这个框图分成上、中、下三个部分，具体的可以看《stm32中文参考手册》中的描述。
框图的上部分，数据从rx进入到接收移位寄存器，后进入到接收数据寄存器，最终供cpu或者dma来进行读取；数据从cpu或者dma传递过来，进入发送数据寄存器，后进入发送移位寄存器，最终通过tx发送出去。
然而，uart的发送和接收都需要波特率来进行控制的，波特率是怎样控制的呢？
这就到了框图的下部分，在接收移位寄存器、发送移位寄存器都还有一个进入的箭头，分别连接到接收器控制、发送器控制。而这两者连接的又是接收器时钟、发送器时钟。也就是说，异步通信尽管没有时钟同步信号，但是在串口内部，是提供了时钟信号来进行控制的。而接收器时钟和发送器时钟又是由什么控制的呢？
可以看到，接收器时钟和发送器时钟又被连接到同一个控制单元，也就是说它们共用一个波特率发生器。同时也可以看到接收器时钟（发生器时钟）的计算方法、usrrtdiv的计算方法。
七、物理接口串行端口称为串口，也称为串行通信接口，即com端口。
uart口（嵌入式里面说的串口，一般是指uart口。4个pin（vcc,gnd,rx,tx），用ttl电平）、com口、usb口、rj45以太网口是指的物理接口形式(硬件)。
ttl、rs-232(全双工）、rs-485（半双工） rs-422（全双工）是指的电平标准(电信号)。
使用国际连接器标准定义的8个位置(8针)。修改后的插孔或插头
单片机与pc通讯示意图如下
uart接口 ：通用异步收发器（universal asynchronous receiver/transmitter)，uart是串口收发的逻辑电路，这部分可以独立成芯片，也可以作为模块嵌入到其他芯片里，单片机、soc、pc里都会有uart模块，uart有4个pin（vcc, gnd, rx, tx）, 用的ttl电平, 低电平为0(0v)，高电平为1（3.3v或以上）。
com 口 ： 即串行通讯端口，简称串口。这里区别于usb的“通用串行总线”和硬盘的“sata”。一般我们见到的是两种物理标准。d型9针插头，和 4针杜邦头两种。这是常见的4针串口，在电路板上常见，经常上边还带有杜邦插针。还有时候有第五根针，3.3v电源端。由于是预留在电路板上的，协议可以有很多种，要看具体设备，应用了串口通信时序和rs232的逻辑电平。
1）usb通用串行总线(universal serial bus)缩写为usb，（物理接口）
是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，是应用在pc领域的接口技术，特点是传输速度快，支持热插拔，可连接多个设备。
我们在很多地方可以看到usb的身影，鼠标，键盘，手机充电器，现在几乎所有的电子充电设备都是usb接口，如下是各个usb的物理接口。
usb接口是计算机主板上的四针接口。2根信号线(d+、d-)和2根电源线(+、-)
最常见的的type-a型usb接口定义如下。
pin#name颜色
1 vbus/+5v 红色
2 d-/data-/dm 白色
3 d+/data+/dp 绿色
4 gnd 黑色
usb电缆分为屏蔽型和非屏蔽型。屏蔽电缆的传输速度可以达到12mbps，价格更高。
非屏蔽电缆的速度为1.5mbps，但价格便宜。
2、usb速率1mb/s=8mbps（1个byte等于8bit）
usb1.0 低速（low speed） 传输速率为 1.5mbps；
usb1.1 全速（full speed） 传输速率为 12mbps；
usb2.0 高速（high speed） 传输速率为 480mbps；
usb3.0 超速（superspeed） 传输速率为 5gbps；
usb3.1 gen2 超高速（superspeed+） 传输速率为 10gbps；
●usb type-c
又称usb-c，是一种通用串行总线（usb）的硬件接口形式，外观上最大特点在于其上下端完全一致，与micro-usb相比用户不必再区分usb正反面。
但usb-c只是一个接口，不一定支持usb 3.1或power delivery。
自从2014年usb-c规范发布后，许多新款的android移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等3c设备开始使用这种连接端口。windows 10原生支持type-c。
4、usb转rs-232usb转232，可以先将usb转换为ttl，再将ttl转换为rs232，当然市面上也有很多usb直接转rs232的线材，线材内部集成转换电路，淘宝上某usb转rs232用的两个芯片是ft232和sp213。
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对于两个芯片之间的连接，两个芯片gnd共地，同时txd和rxd交叉连接。这里的交叉连接的意思就是，芯片1的rxd连接芯片2的txd，芯片2的rxd连接芯片1的txd。这样，两个芯片之间就可以进行ttl电平通信了。
若是芯片与pc机（或上位机）相连，除了共地之外，就不能这样直接交叉连接了。尽管pc机和芯片都有txd和rxd引脚，但是通常pc机（或上位机）通常使用的都是rs232接口（通常为db9封装），因此不能直接交叉连接。rs232接口是9针（或引脚），通常是txd和rxd经过电平转换得到的。故，要想使得芯片与pc机的rs232接口直接通信，需要也将芯片的输入输出端口也电平转换成rs232类型，再交叉连接。
经过电平转换后，芯片串口和rs232的电平标准是不一样的：
单片机是ttl电平：+5v表示1，0v表示0
rs232是负逻辑电平，-3 to -15v为1，3 to 15v为0
rs-232通讯协议标准串口的设备间通讯结构图如下：
所以单片机串口与pc串口通信就应该遵循下面的连接方式：在单片机串口与上位机给出的rs232口之间，通过电平转换电路(如下面图中的max232芯片) 实现ttl电平与rs232电平之间的转换。下图中的p10，也就是上文中提到的db9。
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全双工异步通信；
n 分数波特率发生器系统，提供精确的波特率。发送和接受共用的可编程波特率，最高可达4.5mbits/s；
n 可编程的数据字长度（8位或者9位）；
n 可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；
n 可配置的使用dma多缓冲器通信；
n 单独的发送器和接收器使能位；
n 检测标志：① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志；
n 多个带标志的中断源，触发中断；
n 其他：校验控制，四个错误检测标志。
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起始位：表示数据传输的开始，电平逻辑为“0” 。数据位：可能值有5、6、7、8、9，表示传输这几个bit 位数据。一般取值为8，因为一个ascii 字符值为8 位。奇偶校验位：用于接收方对接收到的数据进行校验，校验“1” 的位数为偶数(偶校验) 或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性，使用时不需要此位也可以。停止位：表示一帧数据的结束。电平逻辑为“1”。如果用通用io口模拟uart总线，则需一个输入口，一个输出口。
uart串口通信的数据包以帧为单位，常用的帧结构为：1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验位（可选）+1位停止位。如下图所示：
奇偶校验位分为奇校验和偶校验两种，是一种简单的数据误码校验方法。奇校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为奇数；偶校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为偶数。
校验方法除了奇校验(odd)、偶校验(even)之外，还可以有：0 校验(space)、1 校验(mark)以及无校验(noparity)。0/1校验：不管有效数据中的内容是什么，校验位总为0或者1。
uart框图
这个框图分成上、中、下三个部分，具体的可以看《stm32中文参考手册》中的描述。
框图的上部分，数据从rx进入到接收移位寄存器，后进入到接收数据寄存器，最终供cpu或者dma来进行读取；数据从cpu或者dma传递过来，进入发送数据寄存器，后进入发送移位寄存器，最终通过tx发送出去。
然而，uart的发送和接收都需要波特率来进行控制的，波特率是怎样控制的呢？
这就到了框图的下部分，在接收移位寄存器、发送移位寄存器都还有一个进入的箭头，分别连接到接收器控制、发送器控制。而这两者连接的又是接收器时钟、发送器时钟。也就是说，异步通信尽管没有时钟同步信号，但是在串口内部，是提供了时钟信号来进行控制的。而接收器时钟和发送器时钟又是由什么控制的呢？
可以看到，接收器时钟和发送器时钟又被连接到同一个控制单元，也就是说它们共用一个波特率发生器。同时也可以看到接收器时钟（发生器时钟）的计算方法、usrrtdiv的计算方法。
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uart口（嵌入式里面说的串口，一般是指uart口。4个pin（vcc,gnd,rx,tx），用ttl电平）、com口、usb口、rj45以太网口是指的物理接口形式(硬件)。
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2、usb速率1mb/s=8mbps（1个byte等于8bit）
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usb2.0 高速（high speed） 传输速率为 480mbps；
usb3.0 超速（superspeed） 传输速率为 5gbps；
usb3.1 gen2 超高速（superspeed+） 传输速率为 10gbps；
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