参考连接添加链接描述 一、串口，并口，USB接口
1.串口称为串行通信接口，是指数据的顺序传输，至少只需要一条传输线，成本低但传输速度慢。串行通信的距离可以从几米到几公里据信息传输方向，串行通信可进一步分为单工、半双工和全双工。串口出现在1980年左右，最初用于连接鼠标等设备，也可用于两台计算机之间的互连和数据传输。由于串口不支持热插拔和传输速率低，计算机主板不再使用串口，主要用于工业控制、测量设备和一些通信设备。
2.并口又称并行接口。目前，并行接口主要用作打印机端口，采用25 针D 形状接头。所谓并行，是指8 同时通过平行线传输位数据，大大提高了数据传输速度，但平行传输线的长度有限，因为长度增加，干扰增加，数据容易出错。目前，计算机基本上都配备了并口。
3、USB(Universal Serial Bus)，一般称为一般串行总线，广义上也是一种串口。设计是为了解决接口设备的连接方式和易于使用。许多计算机用户在计算机前使用可能没有问题，因为眼睛看不见是干净的，最多只看到键盘连接线。但一旦在电脑后面，看到这么多线可能会傻，至少有电源线、显示信号线、印刷机连接线、调节器和喇叭等，除了连接需要一些时间来识别，电脑后面的杂线也很累，无论如何整理，看起来很丑，有时会想，如果只有电源线，都用无线方法应该有多好！当然，这是未来最好的情况。目前最好的办法就是简化所有的连接线，让用户轻松使用。
USB最初的设计目的是连接各种接口设备，并针对中低速接口设备，因此 USB 传输速度不高。USB传输速率有两种，一种是全速模式，最高传输率可达12Mbps，二是低速模式，传输速率高 1.5Mbps。只有少数低速模式可以在周围使用，其唯一的优点是电磁干扰(EMI) 较低。所以 USB与现有的串行港相比，全速传输速度更快。 (标准是115200bps)可以算是相当高，但是当周围连接很多时，整体效率可能会下降。另外，USB在使用上还有一点很方便，就是支持热插拔，若操作系统已经安装过装置的驱动程序，就可以在系统运行时，直接安装或移除，不像许多设备必须将系统电源关闭，或是操作系统重开才能使用，让使用方便性增加不少。
二、几个串行接口:
（1）RS232接口:https://baike.baidu.com/item/RS-232/2022036?fr=aladdin&fromid=3555506&fromtitle=rs232
电子工业协会是个人电脑上的通信接口之一(Electronic Industries Association，EIA) 异步传输标准接口。通常 RS-232 接口有9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 一般来说，个人电脑上会有两组型态 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。
RS-232C 标准(协议)的全称是 EIA-RS-232C 标准，其中EIA (Electronic Industry Association）代表美国电子工业协会，RS（recommended standard）代表推荐标准，232为标识号，C代表RS在此之前，232的最新修改(1969)，有RS232B、RS232A。它规定了连接电缆和机械、电气特性、信号功能和传输过程。它规定了连接电缆和机械、电气特性、信号功能和传输过程。常用的物理标准EIARS-422A、EIA RS-423A、EIARS-485。这里只介绍EIA RS-232C（简称232，RS232）。例如，目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。
①接口电平标准：
EIA-RS-232C规定了电气特性、逻辑电平和各种信号线功能。 在TxD和RxD上： 逻辑1(MARK)=-3V～-15V 逻辑0(SPACE)= 3～ 15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线： 信号有效(接通，ON状态，正电压)= 3V～ 15V 信号无效(断开，OFF状态，负电压)=-3V～-15V ②连接器的机械特性：
因为RS-232C连接器的物理特性没有定义，因此出现了DB-25、DB-15和DB-各种类型的连接器，引脚的定义也各不相同。以下是两种连接器的介绍。 a、DB-25：PC和XT机采用DB-25型连接器。DB-25连接器定义了25条信号线，分为4组： ①9个异步通信电压信号(包括信号地SG）二、四、五、七、八、二 ②20mA电流环信号 12、13、14、15、16、17、19、23、24 ③6空(9、10、11、18、21、25) ④保护地（PE）1.作为设备接地端(1脚) 注意，20mA只有电流环信号IBM PC和IBM PC/XT机提供，至AT以后机器就不支持了。 b、DB-9： 在AT机器及以后不支持20台mA使用电流环接口DB-9连接器提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。DB-9型连接器的引脚分布与DB-25型引脚信号完全不同。因此，如果与配接DB-25型连接器的DCE必须使用专用电缆连接设备。 电缆长度：通信速率低于20kb/s时，RS-232C 直接连接的最大物理距离为15m（50英尺）。 最大直接传输距离说明：RS-232C不使用标准MODEM，当码元畸变小于4%时，DTE和DCE最大传输距离为15m(50英尺)。由此可见，最大距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。为保证码元畸变小于4%的要求，接口标准规定驱动器负载电容应小于2500pF
③ RS-232C 与TTL转换：
EIA RS-232C 逻辑状态用正负电压表示TTL逻辑状态的规定因高低电平而异。因此，为了能够与计算机接口或终端相同TTL必须连接设备EIA RS-232C 与TTL改变电路之间的电平和逻辑关系。分立元件或集成电路芯片可用于实现这种转换。集成电路转换器件目前应用广泛，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平转换，而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL转换电平。MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换。
（2）USB接口：https://baike.baidu.com/item/USB接口/493294?fr=aladdin 一般串行总线(英语:Universal Serial Bus，缩写：USB）它是连接计算机系统和外部设备的串口总线标准，也是输入输出接口的技术规范。广泛应用于个人计算机、移动设备等信息通信产品，并扩展到摄影设备、数字电视（机顶盒）、游戏机等相关领域。最新一代是USB 3.1、传输速度为10Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W ，新型Type C插入式不再分为正反。[1]
USB用于规范计算机与外部设备的连接和通信，是外部总线标准。USB即插即用和热插拔功能。USB接口可连接鼠标、键盘等127种外设。USB自1994年底英特尔等公司联合推出以来，已成功取代串口和并口，成为当今计算机和大量智能设备的必备接口。USB经过多年的发展，版本已经发展成3.0版本。[2] 对大多数工程师来说，开发USB2.0 接口产品的主要障碍是面对复杂性USB2.0协议，自己写USB熟悉单片机编程的设备驱动程序。这不仅要求相当大VC编程经验也可以编写USB硬件(固件)程序。所以大多数人放弃了自己的发展USB产品。为了简化复杂的问题，西安达泰电子专门设计了USB2.协议转换模块。USB20D模块可视为模块USB2.0协议转换器，计算机USB2.0接口像单片机总线一样转换为透明并行总线。可以在几天内完成USB2.0产品设计。[2]
（3）RS232 与USB特点及比较
RS-232与USB都是串行通信，但无论是底层信号、电平定义、机械连接方式、数据格式、通信协议等。 RS-232是一个流行的接口。在MS-DOS在中间，四个串行接口被称为COM1、COM2、COM3和COM而绝大多数windows最多可以有4个外设，但如果用户想要扩展更多的外设，则必须使用插入式串行卡或外部开关盒。 RS-232点对点连接，串口只能连接外设。
而USB采用集线器实现更多的连接是一种多点、高速的连接方式。USB串行接口引擎是接口的基本部分SIE，SIE从USB接收器中的数据位转换为有效字节SIE接口；相反，SIE接口也可以将字节转换为串行位，并将其发送到总线。由于PC机串的最高速率仅为115.2kbps，会形成速度瓶颈。RS-232系统包括两个串行信号路径，分别用于传输命令和数据，而命令和状态必须与数据交织在一起；USB命令和数据通道支持分离，并允许独立状态报告。 USB它是一种方便、灵活、简单、高速的总线结构RS-与232接口相比，主要具有以下特点： (1) USB采用单一形式的连接头和连接电缆，实现单一电缆。USB统一的4针插头取代了统一的4针插头PC机箱后面有各种串/插头，实现了传统的计算机I/O以设备、多媒体设备(部分)、通信设备(电话、网络)和家用电器为接口的愿望。 (2) USB采用的是一种易于扩展的树状结构，通过使用USB Hub可连接多达127个外设进行扩展。USB免除所有系统资源的要求，避免安装硬件时端口冲突，为其他设备空出硬件资源。 (3) USB外设可自动设置，支持即插即用和热插拔。 (4) 灵活供电。USB电缆具有传输电源的功能，支持节能模式，功耗低。USB总线可提供电压 5v、最大电流500mA低功耗设备供电，无需额外电源。 (5) USB可支持控制传输、同步传输四种传输方式中断传输、批量传输，可以适用于很多类型的外设。 (6)通信速度快。USB支持三种总线速度，低速1.5Mbps、全速12Mbps和高速480Mbps。 (7)数据传送的可靠性。USB采用差分传输方式，且具有检错和纠错功能，保证了数据的正确传输。 (8)低成本。USB简化了外设的连接和配置的方法，有效地减少了系统的总体成本，是一种廉价的简单实用的解决方案，具有较高的性能价格比。
RS-232应用范围广泛、价格便宜、编程容易并且可以比其它接口使用更长的导线，随着USB端口的越来越普遍，将会出现更多的把USB转换成RS-232或其它接口的转换装置。但是RS-232和类似的接口仍将在诸如监视和控制系统这样的应用中得到普遍的应用。对习惯使用RS-232的开发者和产品可以考虑设计USB/RS-232转换器，通过USB总线传输RS-232数据，即PC端的应用软件依然是针对RS-232串行端口编程的，外设也是以RS-232为数据通信通道，但从PC到外设之间的物理连接却是USB总线，其上的数据通信也是USB数据格式。采用这种方式的好处在于：一方面保护原有的软件开发投入，已开发成功的针对RS-232外设的应用软件可以不加修改地继续使用；另一方面充分利用了USB总线的优点，通过USB接口可连接更多的RS-232设备，不仅可获得更高的传输速度，实现真正的即插即用，同时解决了USB接口不能远距离传输的缺点(USB通讯距离在5米内。
三、几种电平标准：
（1）TTL
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。 Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。 因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。 LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL： Vcc：3.3V；VOH>=2.4V；VOL<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL： Vcc：2.5V；VOH>=2.0V；VOL<=0.2V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。 更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就OK了。 TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻； TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。
（2）CMOS CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。 Vcc：5V；VOH>=4.45V；VOL<=0.5V；VIH>=3.5V；VIL<=1.5V。 相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3V LVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。 3.3V LVCMOS： Vcc：3.3V；VOH>=3.2V；VOL<=0.1V；VIH>=2.0V；VIL<=0.7V。 2.5V LVCMOS： Vcc：2.5V；VOH>=2V；VOL<=0.1V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。 CMOS使用注意：CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于VCC一定值(比如一些芯片是0.7V)时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。
（3）USB
对于USB2.0，除去屏蔽层，有4根线，分别是VCC、GND和D+、D-两根信号线。5V是USB的电源电压，给USB device供电用的。信号线对于USB2.0，D+比D-大200mV时为1，D-比D+大200mV时为0，属差分信号，与TTL电平不兼容，信号传输时需要电平转换电路。 （4）RS232 EIA-RS-232C对电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。 在TxD和RxD上： 逻辑1(MARK)=-3V～-15V 逻辑0(SPACE)=+3～+15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上： 信号有效（接通，ON状态，正电压）=+3V～+15V 信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V 四、几种电平之间的转换
单片机的TXD、RXD是TTL电平，所以你得万变不离其宗的将其它信号转成TTL电平，只有这样给单片机下载程序才有可能成功！
其中CP2102、CH340、PL2303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，而MAX232等芯片是将TTL转换为RS232信号或者将RS232信号转换为TTL.
计算机和MCU通信： ①PC机(RS232)<–>交叉串口线<–>MAX232芯片<–>MCU（TTL) ②PC机（USB）<–>USB数据线<–>PL2303或CH340或CP2102<–>MCU（TTL） ③PC机（USB）<–>USB转串口线（得到RS232）<–>MAX232芯片<–>MCU（TTL)
(1)交叉串口线原理：信号线交叉，导线作用 (2)USB转串口线原理：USB接口<–>PL2303或CH340或CP2102<–>MAX232<–>RS232接口 (3)USB数据线原理：信号线直连，导线作用