一、串口是什么？COM口、UART口, TTL、RS-232、RS-485
摘要：
1、串口、COM口解释：
2.实物照片及解释
二、TTL、RS-232、RS-485的电平形式
1、TTL介绍
2、RS232介绍
正在上传…重新上传取消…重新上传取消…重新上传取消3，RS485介绍
三、串口补充说明
芯片-toc" style="margin-left:40px;">各种常用芯片
RS-232与RS-485的区别
接口的物理结构：
接口电气：
通信线路的区别：
最大波特率传输数据：
单工、半双工和全双工的区别:
1、串口=COM口（cluster communication port ，串行通信端口是指物理接口形式（硬件）。TTL、RS-232、RS-485是指电平标准(电信号)。
2.接设备时，一般只接设备GND RX TX。不会接Vcc或者 3.3v避免与目标设备上的供电冲突。
3、PL2303、CP2102芯片是 USB 转 TTL串口 的芯片，用USB来扩展串口(TTL电平)。
4、MAX232芯片是 TTL电平与RS232电平专用双向转换芯片，可TTL转RS-232，也可以RS-232转TTL。
5、TTL标准为0，1( 5V电平)。RS-232标准为负电平为1(±15V电平)。
6、RS-485与RS-232类似，但采用差分信号负逻辑。
7、RS232串口是指采用232电平协议DB9针接口
8.从某种意义上说，线路上只存在电流，而RS232/RS485规定了这些电流在线路上流动和流动的样式；在UART在那里，电流被解释和组装成数据并变成数据CPU可以直接读写。
即串行通信端口（cluster communication port ），简称。特别指台式计算机或某些电子设备D-SUB外观(连接器结构，VGA接口连接器也是如此D-SUB）串行通信口采用串行通信顺序和RS逻辑电平232。
通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），UART是串口收发的逻辑电路，可以独立成芯片，也可以作为模块嵌入其他芯片，单片机，SOC、PC里都会有UART模块。
串行总线和串口完全是两个概念。虽然也是串行通信，但是因为USB通信时序和信号电平与串口完全不同，因此与串口无关。USB用于高速通信接口的高速通信接口PC连接各种外设，U当然，磁盘、键鼠、移动硬盘也包括"USB转串口"的模块。（USB转串口模块，就是USB接口的UART模块）
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。
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)。我们一般只接出RXD TXD两针，外加GND。
下图是个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。（单片机的引脚就是TTL电平）
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。
上边介绍的都是USB转TTL串口，如果目标设备上是RS-232串口(D型9针接口)咋弄?
再接一片MAX232转换一下就行。
RS-232转TTL咋弄?这就需要你动点脑子咯。当然，早有人想到了做一款成品。仔细看下图，USB经过PL2303转成了TTL串口，中间四个窟窿可以引出，再经MAX232转换为RS-232电平，9针串口引出。
或者这种也不错
下面这是另一款：电平转换依旧用的是MAX232。
只要是D型9针串口，不会是TTL电平的，没特殊说明就默认是RS-232。
想要强调的是，一个设备的串口可以根据引出的串口线来判断是TTL还是RS-232，从而决定链接方式以及是否需要转换电路。
如下图所示两台设备需要通信，就需要建立连接，采用什么样的方式，用什么样的逻辑传输信息十分重要。因此需要引入这里面的各种概念，其实都是一个事务的发展顺序问题。这里要明确一个概念，就是常说的RS232串口，就是指采用了232电平协议的DB9针接口
TTL指双极型三极管逻辑电路（transistor transistor logic），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。
全双工（逻辑1：2.4V ~ 5V，逻辑0：0V ~ 0.5V）
1、硬件框架图如下，TTL用于两个MCU之间通信
2、0和1表示
是电子工业协会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。
全双工（逻辑1：-15V ~ -3V，逻辑0：+3V ~ +15V）
1、硬件框图如下
2、0和1表示
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-(2~6)V表示0，两线压差为+(2~6)V表示1。
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，有时候还会有第五根针，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。
时候还会有第五根针，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。
在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指的是物理接口形式（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），用的是TTL电平，低电平为0（0V），高电平为1（3.3V或以上）。
D型9针串口，这种接口的协议只有两种：RS-232和RS-485。不会是TTL电平的。一般只接出RXD、TXD，外加GND。
接设备的时候，一般只接GND、RXD、TXD。不会接Vcc或者+3.3V的电源线，避免与目标设备上的供电冲突。GND给收发双方提供参考电平。TXD和RXD数据线以bit为最小单位传输数据，一帧包含：起始位、数据位、校验位、停止位。
PL2303、CP2102芯片是USB转TTL串口的芯片，用USB来扩展串口（TTL电平）。USB转TTL串口如下图：
MAX232芯片是TTL电平与RS232电平的专用双向转换芯片，可以TTL转RS-232，也可以RS-232转TTL。如下图：
UART是通用异步收发传输器，它是完成一个特定的功能的硬件，它本身不是协议。它的最基本功能，是串行数据和并行数据之间的转换。计算机中的数据以Byte为基本单位，对一个Byte的存取是并行的，即同时取得/写入8个bit。而串行通信，则需要将这个Byte"打碎"，按照时间顺序来收发以实现串行。它是设备间进行异步通信的关键模块，UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线（Rx 和Tx）就可以完成通信过程，因此也称为异步串行通信。
内存中的数据是：11100101
串行发送的实际效果是：1->0->1->0->0->1->1->1
接收则是：1->1->1->0->0->1->0->1
RS232/RS485是两种不同的电气协议，也就是说是对电气特性以及物理特性的规定，作用于数据的传输通路上，它并不内含对数据的处理方式。
比如RS232使用3v ~ 15v有效电平，而UART，因为对电气特性并没有规定，所以直接使用CPU使用的电平，就是所谓的TTL电平（0~3.3V之间）。更具体的，，比如RS232，规定用电平表示数据，因此线路就是单线路的，用两根线才能达到全双工的目的。而RS485， 使用差分电平表示数据，因此必须用两根线才能达到传输数据的基本要求，要实现全双工必需用4根线。但是，无论使用RS232还是RS485，它们与UART都是相对独立的，但是由于电气特性的差别，必须要有专用的器件和UART接驳，才能完成数据在线路和UART之间的正常流动。
从某种意义上，可以说线路上存在的仅仅是电流，而RS232/RS485规定了这些电流在什么样的线路上流动和流动的样式；在UART那里，电流才被解释和组装成数据，并变成CPU可直接读写的形式。
传输方式不同。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。而RS485则采用平衡传输，即差分传输方式。
传输距离不同。RS-232适合本地设备之间的通信，传输距离一般不超过20m。而RS-485的传输距离为几十米到上千米。
能否支持多点通讯。RS-232只允许一对一通信，而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
RS-232接口连接器使用型号为DB-25的25芯插头座。一些设备与PC机连接的RS-232接口，因为不使用对方的传送控制信号，只需三条接口线，即RXD、TXD、GND，所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
RS-485无具体的物理形状，根据工程的实际情况而采用的接口。
RS-232传输电平信号接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。抗干扰能力差。
RS-485传输差分信号逻辑1以两线间的电压差为+(2-6)V表示；逻辑0以两线间的电压差为-(2-6)V表示。接口信号电平比RS-232降低了，不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。抗干扰能力。
RS-232可以采用三芯双绞线、三芯屏蔽线等。
RS-485可以采用两芯双绞线、两芯屏蔽线等。
RS-232传输效率较低，最高波特率为19200bps。虽然传输速度很慢，但在很多场合还是很实用的。可以连接各种设备，例如监控、其它的设备升级或调试等都可能需要用到它。功能与USB比较接近，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。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。
RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。
单工：数据只能在一个方向上传输，不能实现双方通信。如电视、广播
半双工：允许数据在两个方向上传输，但是同一时间数据只能在一个方向上传输，其实际上是切换的单工。如对讲机
全双工：允许数据在两个方向上同时传输。如手机通话
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参考文献如下：
一文秒懂串口、COM口、TTL、RS-232、RS-485区别_电平
串口、COM口、UART口, TTL、RS-232、RS-485区别详解