各种常见接口类型及其区别

调试时总是会遇到各种各样的接口,各种各样的转换板,似懂非懂的感觉很不爽!
首先,串口、uart口、com口、usb口是指的物理接口形式(硬件)。而ttl、rs-232、rs-485是指的电平标准(电信号)。
串口: 串口是一个泛称,uart,ttl,rs232,rs485都遵循类似的通信时序协议,因此都被通称为串口。
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。
com口: 特指台式计算机或一些电子设备上的d-sub外形(一种连接器结构,vga接口的连接器也是d-sub)的串行通信口,应用了串口通信时序和rs232的逻辑电平。
usb口: 通用串行总线,和串口完全是两个概念。虽然也是串行方式通信,但由于usb的通信时序和信号电平都和串口完全不同,因此和串口没有任何关系。usb是高速的通信接口,用于pc连接各种外设,u盘、键鼠、移动硬盘、当然也包括“usb转串口”的模块。(usb转串口模块,就是usb接口的uart模块)
ttl,rs232,rs485都是一种逻辑电平的表示方式
ttl: ttl指双极型三极管逻辑电路,市面上很多“usb转ttl”模块,实际上是“usb转ttl电平的串口”模块。这种信号0对应0v,1对应3.3v或者5v。与单片机、soc的io电平兼容。不过实际也不一定是ttl电平,因为现在大部分数字逻辑都是cmos工艺做的,只是沿用了ttl的说法。我们进行串口通信的时候从单片机直接出来的基本是都是 ttl 电平。
ttl电平: 全双工(逻辑1: 2.4v--5v 逻辑0: 0v--0.5v)
1、硬件框图如下,ttl用于两个mcu间通信
2、‘0’和‘1’表示
rs232: 是电子工业协会(electronic industries association,eia) 制定的异步传输标准接口,同时对应着电平标准和通信协议(时序),其电平标准:+3v~+15v对应0,-3v~-15v对应1。rs232 的逻辑电平和ttl 不一样但是协议一样。
rs-232电平: 全双工(逻辑1:-15v--5v 逻辑0:+3v--+15v)
1、硬件框图如下,ttl用于mcu与pc机之间通信
2、‘0’和‘1’表示
rs485: rs485是一种串口接口标准,为了长距离传输采用差分方式传输,传输的是差分信号,抗干扰能力比rs232强很多。两线压差为-(26)v表示0,两线压差为+(26)v表示1
rs-485: 半双工、(逻辑1:+2v--+6v 逻辑0:-6v---2v)这里的电平指ab 两线间的电压差。
1、硬件框图如下
2、‘0’和‘1’表示
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。
嵌入式里面说的串口,一般是指uart口,但是我们经常搞不清楚它和com口的区别, 以及rs232, ttl等关系, 实际上uart,com指的物理接口形式(硬件), 而ttl、rs-232是指的电平标准(电信号).
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)。
下面这个就是d型9针串口(通俗说法)。在台式电脑后边都可以看到。记住,这种接口的协议只有两种:rs-232和rs-485。不会是ttl电平的(除非特殊应用)。9针串口的定义可以参考这里。
我们一般只接出rxd txd两针,外加gnd。
是个usb转ttl串口的小板,可以用usb扩展出一个串口。芯片为pl2303hx。网上经常混淆各种串口,但是这个确实是可以给stc单片机下载程序的。
这是另一种,cp2102芯片的,也是usb转ttl串口。据说比pl2303的好,实际使用中没感觉出来。这个小板就多了+3.3v电源端,以适应不同的目标电路。下图为usb转rs-232串口:


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