串口、COM口、USB口是指的物理接口形式(硬件);
TTL、RS-232、RS-485、USB电平是指的电平标准(电信号)。

串口、UART口、USART口、COM口、USB口(物理接口)

串口:即串行接口(Serial Interface),也称串列埠、序列埠、COM口。是指数据一位一位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。

UART接口:通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),用于异步通信,可双向通信,可以实现全双工传输和接收。

USART接口:通用同步/异步收发器(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter),是一个全双工通用同步/异步串行收发模块

USART在UART基础上增加了同步功能,即USART是UART的增强型。当在异步通信时,二者没有什么区别;但在同步通信时,USART相对UART能提供主动时钟(同步通信需要时钟来触发数据传输)

COM口( cluster communication port )即串行通信接口。我们所说的串口也通常指的是COM接口。特指台式计算机或一些电子设备上的D-SUB-9外形的串行通信口。微机上的串口通常是9针,也有25针的接口,最大速率115200bps。目前主流的主机板一般都只带1个串口,甚至不带,慢慢会被USB取代。

USB口:通用串行总线(Universal Serial Bus),是一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范,被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品。但和串口完全是两个概念,虽然也是串行方式通信,但由于USB的通信时序和信号电平都和串口完全不同,因此和串口没有任何关系。USB是高速的通信接口,用于PC连接各种外设。

TTL、CMOS、RS-232、RS-485、RS422、USB(电平标准)

TTL(晶体管-晶体管逻辑电平):+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”(采用二进制来表示数据时)。输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V,噪声容限是0.4V。TTL接口电平常见的有3.3V和5V的。
COMS 逻辑1接近于电源电压,逻辑0接近于 0V,有很宽的噪声容限。电压范围在3~15V,一般是12V。

CMOS的高低电平之间相差比较大、抗干扰性强,TTL则相差小,抗干扰能力差。CMOS电平能够驱动TTL电平,但TTL电平不能驱动CMOS电平,需要加上拉电阻

RS-232:采用负逻辑,EIA电平
-15v ~ -3v 代表1
+3v ~ +15v 代表0
电平标准为+12V为逻辑负,-12为逻辑正。

RS485电平和RS422电平均采用差分传输(平衡传输)的方式,所以他们的电平方式,一般有两个引脚 A,B
发送端 AB间的电压差
+2 ~ +6v 代表1
-2 ~ -6v 代表0

接收端 AB间的电压差
大于 +200mv 代表1
小于 -200mv 代表0

定义逻辑1为 B>A 的状态
定义逻辑0为 A>B 的状态
AB之间的电压差不小于200mv

一对一的接头的情况下:
RS232:可做到双向传输,全双工通讯 最高传输速率 20kbps
RS422 :只能单向传输,半双工通讯,最高传输速率10Mbps
RS485 :双向传输,半双工通讯, 最高传输速率10Mbps

RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而 RS485 只能半双工工作,收发不能同时进行,但它只需要一对双绞线。

RS232与RS485均为异步数据传输方式,都是用于数字信号的传输,仅仅是传输的方法不同。RS485采用差分信号逻辑,更适合长距离、高速传输,接口信号电平比RS232降低了,不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。并且RS485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。

USB电平:对于USB2.0,除去屏蔽层,有4根线,分别是VCC、GND和D+、D-两根信号线。D+比D-大200mV时为1,D-比D+大200mV时为0,属差分信号,与TTL电平不兼容,信号传输时需要电平转换电路。