串口通信、串行通信和通用串行总线有何联系及其区别

2227 单片机串口通信串行总线

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 串口通信、串行通信和通用串行总线有何联系及其区别？ RS232、RS485是什么？如何实现主从设备逻辑电平的标准匹配呢？ 0
2022-2-16 06:37:02　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报张波相关推荐 • 通用串行总线USB有哪些技术指标 2281 • USB通用串行总线有哪些技术指标呢 2086 • 通用串行总线集线器隔离器的电路解析 1353 • 设计通用串行总线协议接口时的关键问题 935 • 串行通信和并行通信的区别是什么？ 2853 • 串行通信的通信方式是什么？常见的串行通信接口有哪些？ 3278 • 串口通信有哪几种方式？串行通信与并行通信分别有哪些优点以及缺点？ 3888 • 串行通信方式有哪些？如何使用串口通信？ 1986 • 串行通信中单工/半双工和全双工的区别是什么？ 3188 • STM32的串口通信接口有哪几种？有何特点 2054 1个回答

串口通信全解（一）

大部分人第一次接触串口通信应该都是单片机和PC的通讯，单片机只需要使用一根USB线和电脑连接起来，写好代码之后，通过串口助手就可以和PC实现数据的收发。由于是在设计好的开发板上实现的，很多过程容易被我们忽略，很多人对串口通讯的概念也都比较模糊，但是串口通信在实际的应用中非常广泛，需要我们有比较深刻的理解。经过一段时间的学习，自认为对串口通信的概念有了比较清晰的认识，想在这里和大家分享一下，欢迎批评指正。
一、串口通信、串行通信和通用串行总线

串口通信、串行通信和通用串行总线是几个非常用易混淆的概念。
其中，通用串行总线是USB的全称，与串口通信关系不大，在这里不作详细介绍。
串行通信包括了异步通信和同步通信。同步通信受时钟信号控制，要求发送端和接收端的时钟信号频率保持一致（时钟同步），由发送端将数据组合起来一起发送，比如I2C和SPI的传输方式。而异步通信每次只发送一个字符的一个比特位，对时钟信号频率没有要求。显然，同步通讯的效率更高，但是稳定性较差，而异步通信虽然效率低，但是可以允许一定的误差。
串口通信是利用串口进行通信的方式，它是一种异步通信，即串口通信是串行通信的一种实现方式。

二、RS232、RS485是什么？

只要你接触到了串口通讯，一定都听说过RS232、RS485这些概念。大部分人刚遇到这些概念的时候应该都是一头雾水，百度搜索之后也未必能解决自己的困惑。我在进行FPGA通信开发时，最先使用的通信模块上包含了两个RS232模块和两个RS485模块，它们是什么意思，有什么区别？
也许你不理解232、485的含义，但是对TTL一定不会陌生。
TTL是用在数字逻辑电路中一种逻辑电平标准，根据电压值的范围来转换成逻辑的0和1，一般情况下，当电压值大于2.4V时，逻辑为1，电压值小于0.4V时，逻辑为0。
RS232和RS485也是一种电平标准，由于TTL抗干扰能力有局限性，在串口通信中广泛采用的是RS232和RS485等电平标准，他们都有各自的特点。
[tr]RS232RS485[/tr]

接口结构	RS232接口一般采用RXD、TXD、GND三条线	无具体物理形状，最少使用两根线
接口电器特性	信号“1”为“-3V ~ -15V”，信号"0"为“3V ~ 15V”	信号“1”为“2V ~ 6V”，信号"0"为“-2V ~ -6V”
传输距离	最大传输距离标准值为15米	最大传输距离标准值为120米，实际上可达3000米
传输速率	最高波特率为19200bps	最高波特率为10Mbps

RS232为了提高抗干扰能力，增大了电压值的区分度，引入了负值电压，因为需要准确测量具体的电压值，就必须需要使用地线来设置零电位。RS232的接口相对固定，在老式计算机上非常常见。随着数据传输距离的增加，干扰越来越难以估计，在这种情况下，RS485在增大区分度的基础上还引入了差分信号，生成的逻辑值与两条信号线电压的差值有关，因此，与RS232的全双工不同，RS485通信是一种半双工的通信方式。
三、如何实现主从设备逻辑电平标准匹配

介绍完了逻辑电平标准，大家可以思考这样一个问题：为什么使用TTL标准的单片机可以实现RS232、RS485标准的串口通信？
这里以蓝桥杯单片机开发板为例，通过查看单片机开发板的原理图可知，USB发送的数据并不是直接传输给单片机进行处理的，而是经过了一个由CH340芯片构成的模块，具体电路连接如下图所示。

通过查阅CH340C芯片手册得知，CH340是一个USB的转接芯片，实现USB转串口（UART），USB转IrDA红外或者USB转打印口，这里显然用作USB转串口功能。USB传输线的逻辑信号进入CH340C芯片UD+、UD-后，由芯片输出TTL电平TXD、RXD分别与单片机引脚P30、P31相连，实现了USB/串口的通信。
同理，使用MAX3232和MAX3485等转接芯片，可以实现各种逻辑电平标准匹配。
串口的通信。
同理，使用MAX3232和MAX3485等转接芯片，可以实现各种逻辑电平标准匹配。