串口Usart、COM口、TTL、RS-232的区别详解

一、RS232简介

       在最初的应用中， RS-232 串口标准常用于计算机、路由与调制调解器(MODEN，俗称“猫” )之间的通讯 ，在这种通讯系统中，设备被分为数据终端设备 DTE(计算机、路由)和数据通讯设备 DCE(调制调解器)。

二、RS-232特点

（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。

  1. 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。
  2. 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”，
  3. 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与地线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。

三、RS232接口

       在旧式的台式计算机中一般会有 RS-232 标准的 COM 口(也称 DB9 接口)，见下图（From 野火论坛）。

       其中接线口以针式引出信号线的称为公头，以孔式引出信号线的称为母头。在计算机中一般引出公头接口，而在调制调解器设备中引出的一般为母头，使用上图中的串口线即可把它与计算机连接起来。通讯时，串口线中传输的信号就是使用前面讲解的 RS-232 标准调制的。
       在这种应用场合下， DB9 接口中的公头及母头的各个引脚的标准信号线接法见下图和下表（From 野火论坛）。

序号 名称 符号 数据方向 说明
1 载波检测 DCD DTE->DCE Data Carrier Detect ， 数 据 载 波 检 测 ， 用于DTE 告知对方，本机是否收到对方的载波信号
2 接收数据 RXD DTE->DCE Receive Data，数据接收信号，即输入 。
3 发送数据 TXD DTE->DCE Transmit Data，数据发送信号，即输出。两个设备之间的 TXD 与 RXD 应交叉相连
4 数 据 终 端
(DTE) 就绪		 DTR DTE->DCE Data Terminal Ready，数据终端就绪，用于DTE 向对方告知本机是否已准备好
5 信号地 GND - 地线，两个通讯设备之间的地电位可能不一样，这会影响收发双方的电平信号，所以两个串口设备之间必须要使用地线连接，即共地。
6 数 据 设备(DCE) 就绪 DSR DTE->DCE Data Set Ready，数据发送就绪，用于 DCE 告知对方本机是否处于待命状态
7 请求发送 RTS DTE->DCE Request To Send，请求发送， DTE 请求 DCE本设备向 DCE 端发送数据
8 允许发送 CTS DTE->DCE Clear To Send，允许发送， DCE 回应对方的RTS 发送请求，告知对方是否可以发送数据
9 响铃指示 RI DTE->DCE Ring Indicator，响铃指示，表示 DCE 端与线路已接通

       上表中的是计算机端的 DB9 公头标准接法，由于两个通讯设备之间的收发信号(RXD与 TXD)应交叉相连，所以调制调解器端的 DB9 母头的收发信号接法一般与公头的相反，两个设备之间连接时，只要使用“直通型”的串口线连接起来即可，见下图。

       串口线中的 RTS、 CTS、 DSR、 DTR 及 DCD 信号，使用逻辑 1 表示信号有效，逻辑 0表示信号无效。例如，当计算机端控制 DTR 信号线表示为逻辑 1 时，它是为了告知远端的调制调解器，本机已准备好接收数据， 0 则表示还没准备就绪。
       在目前的其它工业控制使用的串口通讯中，一般只使用 RXD、 TXD 以及 GND 三条信号线，直接传输数据信号。而 RTS、 CTS、 DSR、 DTR 及 DCD 信号都被裁剪掉了，如果您在前面被这些信号弄得晕头转向，那就直接忽略它们吧。