串口、COM口、UART口以及RS232/485和TTL的区别详解

目前通信设备的接口类型多种多样,调试时总是会遇到各种各样的转换板,今天本文就来带你了解这些接口之间的区别。

首先,串口、UART口、COM口是指的物理接口形式(硬件),而RS232/485、TTL是指的电平标准(电信号)。

串口:串口是一个泛称,UART、TTL、RS232、RS485都遵循类似的通信时序协议,因此都被通称为串口。

UART接口:通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),UART是串口收发的逻辑电路,这部分可以独立成芯片,也可以作为模块嵌入到其他芯片里,单片机、SOC、PC里都会有UART模块。

COM口:特指台式计算机或一些电子设备上的D-SUB外形(一种连接器结构,VGA接口的连接器也是D-SUB)的串行通信口,应用了串口通信时序和RS232的逻辑电平。

串口、COM口、UART口以及RS232/485和TTL的区别详解

TTL、RS232、RS485都是一种逻辑电平的表示方式。

TTL:TTL指双极型三极管逻辑电路。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或者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。

RS232特点

RS232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:

    1. 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系,即:逻辑“1”为-3—-15V,逻辑“0”:+3—+15V;噪声容限为2V,即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”,低于-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负。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。
    2. 传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。
    3. 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
    4. 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。

RS485特点

在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米),实际上可达3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器,即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。

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