串口 COM口 USB-TTL RS-232 RS-485 不同标准 区别

有几个概念玩嵌入式的娃娃们经常搞混。也不怨谁，现在的卖家都在故意混淆串口的概念。

 

Point (所有要点都在这，请仔细阅读)：

1、串口、COM口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485指的是串口的电平标准(电信号)。

2、接线的时候，一般只接GND、RX(接收)、TX(发送)。不会接入Vcc等电源线，避免与目标设备上的供电冲突。

      （接线法则：主机的 TX 接目标设备的 RX ，主机的 RX 接目标设备的 TX ，但是很多设计人员为了接线更为直观而故意颠倒标记 RX、TX ，如果有问题可以尝试交换RX、TX，不会烧坏设备 。）

3、PL2303、CP2102、FT232R 芯片是用USB来扩展串口(TTL电平输出)的芯片，需要安装Windows驱动。

      （常用于笔记本增加串口，注意其兼容性 不如 板载串口。优先选择：FT232R > CP2102 > PL2303 ）

4、MAX232芯片是TTL电平与RS232电平的专用双向转换芯片，不同引脚实现TTL转RS-232或RS-232转TTL的功能。

      （TTL与RS232转换芯片很多很多，正向、逆向接口数量不同：比如：MAX202、SP213、MAX3232 ）

5、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）。

   RS-232电平标准 是 正电平为0，负电平为1（对地高低，电压具体数值不敏感，甚至可以用高阻态）。

6、RS-485、RS-422 与RS-232类似，但是采用差分信号逻辑，更适合长距离、高速传输。这里略过不讲。

 

串口、COM口：

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“SATA”串行硬盘。

一般我们见到的是两种物理形式。D型9针插头（DB9）和 4针杜邦头 两种，早年的25针串口已被淘汰。

 

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。

四针分别为：GND、TX、RX、VCC ，还有时候有第五根针，3.3V电源端(那么VCC就是指5V)。

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。

经验是：不管单片机也好、ARM也罢，这些芯片都是数字逻辑的，电平只有高和低，输出肯定是TTL电平的。

如果你看到串口线从核心芯片直接连出来，未经其他芯片，那99%是TTL的。

想输出RS-232电平？还需要额外的升压/倍压/负压电路 和驱动。

      (比如MAX232芯片，1uF的蓄能电容太大，无法做进芯片内部，所以很容易找到。)

 

下面这个就是D型9针串口(通俗说法，DB9)，左为母口，右为公口。在台式电脑后边都可以看到。

      (VGA插头为三排插针，DB9只有两排。有些板载串口没有引出，主板找标记“RS232”的10脚牛角座既是)

      DB9接口的协议常用的只有三种：RS-232、RS-485和RS-422。绝不会是TTL电平，80%的可能性是RS-232。

9针串口的定义可以参考这里：

我们一般只接出RXD TXD两针，外加GND。

 

 

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下图是个USB转TTL串口的小板(TTL电平)，可以用USB扩展出一个串口。芯片为PL2303。

淘宝卖家经常故意混淆各种串口，但是这个确实是可以给 STC单片机下载程序 和 升级中九盒子的。

 

 

这是另一种，CP2102芯片的，也是USB转串口(TTL电平)。

据说比PL2303的好，实际使用中表现并不明显。这个小板多了+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电平的串口，如果目标设备上是RS-232串口(D型9针接口)咋弄？

再 串接一片 MAX232 转换成 RS-232电平就行，一个MAX232内部有两个T，两个R，下图只用了一组T/R。

 

 

你也可以搭一个简单的比较器电路，来实现TTL转RS-232的功能，仔细看图有助于理解电平的概念。

RS-232转TTL咋弄？这就需要你动点脑子咯。

      (MAX232内置了倍压电路来实现升压，所以不需要外接正负电源)

 

当然，早有人想到了做一款成品。USB转RS-232串口。

仔细看下图，USB经过PL2303转成了TTL串口(中间那四个窟窿可以引出)，再经由MAX232转换为RS-232电平，9针串口引出。（公口，泛指所有带针的口，样子与台式电脑后边自带的串口相同。）

下面这是另一款：电平转换依旧用的是 MAX232 ，大同小异。

注意这个的输出口，是DB9母口（泛指所有“被针插”的口），跟电脑后边的不一样，注意别买错性别。

 

进阶：MAX232只能转换两个T和两个R，无法实现9针全串口的电平转换，所以此类串口转接板只有TX、RX和GND三针有效，对于涉及到其他控制线的目标设备不适用。（PL2303等芯片都转出了TTL电平的全部引脚，只不过MAX232只用到了TX和RX。若要全串口转换，MAX3232可以实现。）

你或许会买到如下图这种：看起来里边只有一个牛屎芯片的。

但是记住一点，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。

所以这根线，不管里边构造怎样的，是 USB转RS-232串口 的线，内置了电平转换芯片。

如果想用来给STC单片机下载或者升级中九盒子，需要额外再串接一个MAX232板子转换成TTL电平。