文章目录一、串行协议1 .串行协议2.RS-232标准(1)介绍(2)电气特性(3)最大通信距离和速度(4)设置3.RS232级别和TTL级别的区别)1) RS232级别(2) tt2 )
一.串行协议1 .串行协议
串行通信是指串行端口按位发送和接收字节。 位字节(byte )串行通信很慢，但是串行端口可以在一条线上发送数据，同时在另一条线上接收数据。 串行通信协议规定数据包的内容，内容包括开头位、主体数据、奇偶校验位以及停止位，为了双方正常地收发数据，需要约定一致的数据包格式。 串行通信中经常使用RS-232、RS-422、RS-485等协议。
2.RS-232标准(1)介绍RS-232是美国电子工业联合会制定的串行数据通信接口标准，原编号简称EIA-RS-232 )，DCE(datacommunicationequipment ) DTE可以理解为像电脑一样的数据终端。 最初的台式计算机保留9针232接口，用于串行通信，但现在基本上已被USB接口代替。 目前，RS232接口常用于仪器仪表设备，PLC及嵌入式领域用作调试口。
)2)电气特性等级状态电压0(space )3(15v1(mark ) 15 )-3v非法状态(3) 3v )3)最大通信距离和速率协议首先以20kbps的最大设备速率、16550A UART的最大速率如果符号失真小于4%，则DTE和DCE之间的最大传输距离是15m(50英尺)。 可知，该最大距离是在码元失真小于4%的前提下给出的。 为了保证符号失真小于4%，接口标准规定电气特性下驱动器的负载容量小于2500pF。 对于普通导线，电容值约为170pF/m时，允许距离l=2500pf/(170pf/m )=15m。 速度降低时，传输距离会加倍。 下表显示了不同速度下的Texas Instruments传输电缆的长度。
速率(bps )最大电缆长度) m ) 1920015.249600152.44800304.82400914.4 )为了设定串行通信，软件的设定需要多个设定，最常见的设定是波特率) baud
波特率：
从一个设备发送到另一个设备的波特率，即每秒多少位bitspersecond(bit/s )。 典型的波特率为300、1200、2400、9600、19200、115200等的bit/s。 一般来说，通信两端的设备需要设置为相同的波特率，但有些设备可以设置为自动检测波特率。
奇偶校验：
是为了验证数据的正确性。 虽然一般不使用奇偶校验，但如果使用的话，既可以进行奇数校验，也可以进行偶数校验。
停止位：
在每个字节的数据传输后发送，用于帮助接收方硬件重新同步。
3.RS232水平与TTL水平的差异(1) RS232水平RS232是个人计算机上的通信接口之一，是由电子工业协会(electronicindustriesassociation，EIA )制定的异步传输标准接口RS-232接口通常以9针(DB-9)或25针(DB-25 )的形式出现，一般的电脑有两组RS-232接口： COM1和COM2。 RS232电平基准为12V为逻辑负，-12为逻辑正，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负
)2) TTL电平TTL电平是TTL电路的输出电平。 其中“TTL”是英语“晶体管-晶体管逻辑”的缩写，中文翻译为“晶体管-晶体管逻辑”，因此TTL电路是“晶体管-晶体管逻辑电路”
TTL级别标准：
输出L:0.8V； H:2.4V。
输入L:1.2V； H:2.0V。
TL器件输出的低电平必须小于0.8V，高电平必须至少为2.4V。 输入在1.2V以下时为0，2.0以上时为1。 则TTL电平的输入低电平噪声容限为0.8-0/2=0.4V，并且高电平噪声容限为[5-2.4]/=1.3v。
)3)从TTL和RS232的不同图上可以看出，RS232等级和TTL等级的逻辑正好相反。 TL1为高电平，0为低电平，RS232相反。
三种通信方式：
两个设备按照232标准进行通信
控制器发出的是TTL电平，经过电平转换芯片转换为232电平。 其中DB9是通信线图。 其中有用的是RXD、TXD。
转动USB串行端口与电脑通信
电平转换芯片通常使用CH340，但同时电脑上也需要安装CH340驱动
TTL级之间的直接通信
二. u
SB/TTL转232模块的工作原理 1.接口简介 （1）USB接口通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。最新一代是USB4，传输速度为40Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W ，新型Type C接口允许正反盲插。
优点：
1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，而是在电脑工作时，直接将USB插上使用。
2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，随身携带大量数据时，很方便。当然USB硬盘是首要之选了。
3.标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了USB之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。
4.可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口，可以同时连接几个设备，如果接上一个有四个端口的USB HUB时，就可以再连上；四个USB设备，以此类推，尽可以连下去，将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注：最高可连接至127个设备)。
单片机串口是TTL电平，所以叫TTL串口或UART 串口。
TTL电平：+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”(采用二进制来表示数据时)。这样的数据通信及电平规定方式，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统。
（3）232串口232串口，通过232电平标准工作。
R232电平，负逻辑：
逻辑1(zjdz)=-3V～-15V
逻辑0(SPACE)=+3～+15V
S232 接口一共有 9 个引脚，分别定义是：
1、载波检测 DCD；
2、接收数据 RXD；
3、发送数据 TXD；
4、数据终端准备好 DTR；
5、信号地线 SG；
6、数据准备好 DSR；
7、请求发送 RTS；
8、清除发送 CTS；
9、振铃提示 RI。我们要让这个串口和我们单片机进行通信，我们只需要关心其中的 2 脚 RXD、3 脚 TXD 和 5 脚 GND 即可，这三个引脚的名字和我们单片机上的串口名字一样，但是却不能直接和单片机对连通信。
CH340等芯片是直接将USB信号转换为TTL电平或者TTL电平转换为USB信号。
MAX232等芯片是将TTL转换为RS232信号或者将RS232信号转换为TTL.
（1）USB转UART（TTL）原理
用跳线帽把中间和下边的针短接在一起。右侧的 CH340T 这个电路很简单，把电源、晶振接好后，6 脚和 7 脚的 DP 和 DM 分别接 USB 口的 2 个数据引脚上去，3 脚和 4 脚通过跳线接到单片机的 TXD 和 RXD 上去。
（2）USB转232串口线原理
USB接口>>>CH340>>>MAX232>>>9针接口
信号分析：
电脑USB接口>>>电脑输出USB电平信号>>>CH340>>>TTL电平>>>MAX232芯片>>>电脑串口接口
其实 RS232 串口和 （TTL串口）UART 串口，它们的协议类型是一样的，只是电平标准不同而已，而 MAX232 这个芯片起到的就是中间人的作用，它把 UART 电平（TTL电平）转换成 RS232 电平，也把 RS232 电平转换成 UART 电平，从而实现标准 RS232接口和单片机 UART 之间的通信连接。
“USB/TTL转232”模块工作原理：
USB转串口模块可以使用5V电压供电，需要将跳帽按下图安装。
USB转串口模块可以使用5V、3V3电压供电，需要将跳线帽进行安装。
可以对USB转串口模块进行测试，将USB的电压引脚用跳帽接上，然后将RXD和TXD两个引脚用跳帽或者杜邦线接上。
然后打开串口终端，点击“手动发送”或者“自动发送”，如果在接收区可以接收到数据，说明USB转串口模块工作正常，否则需要检查接线是否正确、电路板元器件是否损坏。
下图是USB转串口模块的一些功能模块的标示，USB转串口电路板背后还预留了一些全信号输出的接口，可以将电线直接焊接在这些引脚上来使用预留的功能。
即便管脚没有这么多，但功能都是差不多的。
下图是对USB转串口模块的引脚标示
USB转串口电路板与单片机的接线图，VCC接线是为了单片机供电，USB转串口的RXD引脚与单片机的TXD引脚相连，USB转串口的TXD引脚与单片机的RXD引脚相连，两者的GND引脚直接相连。
1.https://blog.csdn.net/eker_ch/article/details/21043591
2.https://blog.csdn.net/sternlycore/article/details/86412267
3.https://www.jianshu.com/p/a942e8090e01
4.https://blog.csdn.net/wangjiaweiwei/article/details/49612207
5.https://blog.csdn.net/qq_56802444/article/details/120888979?spm=1001.2014.3001.5501