前言

在使用計(jì)算機(jī)的大多數(shù)時(shí)間中，我們需要通過(guò)一定的物理接口，達(dá)到與外界通信的目的，單片機(jī)本質(zhì)上也是計(jì)算機(jī)，麻雀雖小，五臟俱全，不同于USB這樣的龐然大物，絕大多數(shù)單片機(jī)都擁有串口UART，在日常的使用中，串口占有很大的占比。

電氣標(biāo)準(zhǔn)

串口有4種電氣標(biāo)準(zhǔn)，分別是TTL、 RS232、RS422和 RS485。這4種串口只在電氣信號(hào)上有差別，在幀格式，傳輸邏輯和軟件操作上基本都是一樣的。這些都是關(guān)于UART通訊的一個(gè)機(jī)械和電氣接口標(biāo)準(zhǔn)，不同的標(biāo)準(zhǔn)用于不同的場(chǎng)合，合理選擇。

TTL

常見(jiàn)于板上通信，抗干擾能力弱，下載芯片CH340采用的USB轉(zhuǎn)TTL。

輸出 L： <0.8V?； H：>2.4V

輸入 L： <1.2V?； H：>2.0V

Rs232

邏輯1(MARK)=-3V～-15V，邏輯0(SPACE)=+3～+15V，實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)保證電平在-3V～-15V或+3V～+15V之間。我們?cè)谟?jì)算機(jī)主機(jī)上常見(jiàn)到9針或25針的D型插頭，就是RS232標(biāo)準(zhǔn)采用的，他誕生于1970年，其全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備( DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。

而在一般的應(yīng)用場(chǎng)所RS-232口一般只使用RXD（2）、TXD（3）、GND（5）三條線。

其單片機(jī)的原理圖上也只使用了這三根線，并通過(guò)MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片將232電平轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可以接受的TTL。

RS422

RS-422（EIA RS-422-A Standard）標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。

在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用平衡發(fā)送和差分接收，這種方式具有很強(qiáng)的共模干擾抑制能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓差，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。

RS-422接口是采用平衡發(fā)送和差分接收方式。RS-422有5根信號(hào)線：兩根發(fā)送、兩根接收還有一根信號(hào)地線。

RS485

RS485是一個(gè)定義平衡數(shù)字多點(diǎn)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器和接收器的電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)由電信行業(yè)協(xié)會(huì)和電子工業(yè)聯(lián)盟定義。使用該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)能在遠(yuǎn)距離條件下以及電子噪聲大的環(huán)境下有效傳輸信號(hào)。RS-485使得連接本地網(wǎng)絡(luò)以及多支路通信鏈路的配置成為可能。[s1]

RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用，多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在同一總線上最多可以掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。

單工，全雙工和半雙工

單工模式（Simplex Communication）的數(shù)據(jù)傳輸是單向的。通信雙方中，一方固定為發(fā)送端，一方則固定為接收端。信息只能沿一個(gè)方向傳輸，使用一根傳輸線。

串口是一種全雙工的通信，分別由兩根同時(shí)發(fā)送和接收傳送，雙方都可以在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收。而半雙工可以發(fā)送數(shù)據(jù)又可以接收數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但是，在任何時(shí)刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。

在全雙工模式中，每一端都有發(fā)送器和接收器，有兩條傳輸線，信息傳輸效率高。顯然，在其它參數(shù)都一樣的情況下，全雙工比半雙工傳輸速度要快，效率要高，學(xué)習(xí)單片機(jī)嵌入式，元器件有需求可以去唯樣商城看看，學(xué)生還有優(yōu)惠哦。

同步通信和異步通信

在電路中，我們使用二進(jìn)制進(jìn)行通信，這就涉及到同步與異步的問(wèn)題。

建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。此時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙。

而異步通信以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)位從低到高傳送。

審核編輯：湯梓紅