串⼝，COM⼝，TTL，RS232，RS485，UART的区别详解
在电路设计或者实际应⽤过程中，我们往往会遇到下⾯⼏种接⼝，在下⾯⽂章中我们详细介绍
串⼝，COM⼝，RRL，RS232，UART⼏种接⼝之间的区别与联系以及常见的连接使⽤⽅式。
串⼝
串⼝，即串⾏接⼝，与之相对应的另⼀种接⼝叫并⼝，并⾏接⼝。两者的区别是，传输⼀个字
节（8个位）的数据时，串⼝是将8个位排好队，逐个地在1条连接线上传输，⽽并⼝则将8个位
⼀字排开，分别在8条连接线上同时传输。
在相同的数据传输速率下，并⼝的确⽐串⼝更快，但由于并⼝的各个连接线之间容易互相⼲
扰，⾼速情况下难以同步各连接线的数据，⽽且硬件成本也相对串⼝更⾼（线多），因⽽串⼝
取代并⼝成为了现在的主流接⼝，较具代表性的要数Universal Serial Bus，通⽤串⾏总线，也
就是USB。其它在嵌⼊式领域常见的串⾏接⼝还包括：I2C，SPI，RJ-45，UART，USART
等。
串⼝进⾏通信的⽅式有两种：同步通信⽅式和异步通信⽅式
SPI(Serial Peripheral Interface：串⾏外设接⼝);
I2C(INTER IC BUS：意为IC之间总线)，⼀（host）对多，以字节为单位发送。
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通⽤异步收发器)，⼀对⼀，以位为单
位发送。
COM⼝
电脑上的异步串⾏通信接⼝，有时也称之为串⼝（其实这个叫法并不严谨）。电脑COM⼝使⽤
DB9连接器，遵循RS-232标准，RS-232规定了通信⼝的电⽓特性（它规定了逻辑“1”为-3 ~ -
15V，逻辑“0”为+3 ~ +15V）和接⼝机械特性（形状，针脚定义）等内容。COM⼝多见于旧式电
脑，⽤于连接⿏标，调制调解器等设备，现在已被USB取代。
UART与USART
UART，全称Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通⽤异步收发传输器。
USART，全称Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通⽤同步异步收
发传输器。
两者都是⼀个数据收发器，属于硬件电路范畴。UART使⽤异步通信，⽽USART既可异步通
信，也可同步通信。当USART使⽤异步通信时，就变成了UART。单⽚机的串⼝指的就是
UART或USART。
同步通信和异步通信的区别是：时钟线的有⽆。同步通信有时钟线，收发双⽅通过统⼀的时钟
来确定何时进⾏数据的传输，如I2C和SPI。异步通信没有时钟线，只能在数据的头和尾加⼊标
志位来区分不同的数据帧，接收数据之前也要预先知道波特率的⼤⼩，传输效率⽐同步通信要
同步通信和异步通信的区别
低。
串⼝、RS-232与TTL的关系
前⾯讲过，RS-232是⼀个串⾏通信接⼝标准，它规定了逻辑“1”为-3 ~ -15V，逻辑“0”为+3 ~
+15V，符合该标准的串⼝也叫RS-232串⼝，⽐如电脑的COM⼝。那么，还有不符合RS-232标准的串⼝？答案是肯定的，那就是单⽚机（如stm32）的UART/USART，这个也叫串⼝，但它不遵循RS-232标准，使⽤的是TTL电平（Transistor-Transistor Logic），该电平的逻辑“1”为
+5V，逻辑“0”为0V，称为TTL串⼝。
需要注意的是，串⼝、UART/USART通常指的是硬件接⼝，⽽RS-232指的是属于物理层范畴的串⾏通信接⼝标准，简⽽⾔之，RS-232就是个标准。
RS232，RS422，RS485的关系
这三种接⼝都是属于串⼝通信，主要有⼏个⽅⾯的区别。
1.通讯距离，RS232接⼝通讯距离为15⽶，⽽RS422/485最⼤通讯距离可以达到1200⽶。
2.所连设备数，RS232只能连接⼀个设备，⽽RS485可以同时连接多个设备。
3.端⼝定义，RS232为标准接⼝，⼀般为D型9针的DB9头，接⼝信号⼀般为标准默认的。
⽽RS422/RS485为⾮标准接⼝，⼀般为15针串⼝接⼝（也可以做9针接⼝），每个设备的接⼝定义也不太⼀样，RS422⼀般为4线制全双⼯模式，⽽RS485为两线制，半双⼯模式。
单⽚机与电脑的连接
既然单⽚机有串⼝（UART/USART），电脑也有串⼝（COM⼝），那么两者就可以通过串⼝进⾏通信。
如果电脑有实体COM⼝，由于COM⼝使⽤的RS-232电平跟单⽚机的UART/USART使⽤的TTL 电平不⼀样，这时就需要使⽤MAX232之类的电平转换芯⽚，将TTL电平转换成RS-232电平，连接⽰意如下：
电脑COM⼝ <—> MAX232 <—> 单⽚机UART/USART
如果电脑没有COM⼝，就要通过CH340之类的USB转TTL串⼝芯⽚，来实现⽤USB模拟COM ⼝，这样电脑的USB⼝就变成了⼀个TTL串⼝，可以跟单⽚机的UART/USART通信，连接⽰意如下：
电脑USB⼝ <—> CH340 <—> 单⽚机UART/USART
下⾯我们总结⼏个关键点，便于记忆：
1、串⼝，COM⼝，UART是指的物理接⼝形式（指硬件）
2、RS232、RS485、TTL是指电平标准(电信号)
3、TTL电平标准是低电平为0，⾼电平为1(对地，标准数字电路逻辑)。
4、RS232电平标准是正电平为0，负电平为1(对地，正负6-15V皆可，甚⾄可以⽤⾼阻态)。
5、RS485与RS232类似，但是采⽤差分信号逻辑，更适合长距离、⾼速传输。
6、PL2303、CP2102芯⽚是 USB 转 TTL串⼝的芯⽚，⽤USB来扩展串⼝(TTL电平)
7、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。

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