一、什么是串口通信?

常見(jiàn)的串口通信一般是指異步串行通信。

與串行通信相對(duì)的是并行通信。數(shù)據(jù)傳輸一般都是以字節(jié)傳輸?shù)模粋€(gè)字節(jié)8個(gè)位。拿一個(gè)并行通信舉例來(lái)說(shuō)，也就是會(huì)有8根線，每一根線代表一個(gè)位。一次傳輸就可以傳一個(gè)字節(jié)，而串口通信，就是傳數(shù)據(jù)只有一根線傳輸，一次只能傳一個(gè)位，要傳一個(gè)字節(jié)就需要傳8次。

異步串口通信:就只需要一根線就可以發(fā)送數(shù)據(jù)了。

串口通信主要為分232，485，422 通信三種方式。

二、RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)電路

232 通信主要是由RX,TX,GND三根線組成。

RX與TX，TX接RX，GND接GND。這樣還是比較好理解吧。因?yàn)榘l(fā)送和接收分別是由不同的線處理的，也就是能同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，這就是所謂的全雙工。

三、RS485EMC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)電路

1.RS485概念

是為了解決232通信距離的問(wèn)題。485主要是以一種差分信號(hào)進(jìn)行傳輸，只需要兩根線，+,-兩根線，或者也叫A，B兩根線。A，B兩根線的差分電平信號(hào)就是作為數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。發(fā)送和接收都是靠這兩根的來(lái)傳輸，也就是每次只能作發(fā)送或者只能作接收，這就是半雙工的概念了，這在效率上就比232弱很多了。

RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢(xún)的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差；

2.422通信

422是為了保留232的全雙工，又可以像485這樣提高傳輸距離。

有些標(biāo)注為485-4。而485就標(biāo)注為485-2。有什么區(qū)別呢。就是為了好記呢。485-2就是2根線。485-4就是4根線。

3.RS232與RS485接口的差別

由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)：

1） 接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。

2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps。

3） 接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用在50米左右。

針對(duì)RS232接口的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)：

1） RS-485的電氣特性：邏輯“1”以?xún)删€間的電壓差為+（2-6） V表示；邏輯“0”以?xún)删€間的電壓差為-（2-6）V表示。接口信號(hào)電平比RS-232降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。

2） RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps 。

3） RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。

4） RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS-232接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶(hù)可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

四、USB設(shè)計(jì)電路

1.定義與運(yùn)用

1)定義

USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行總線）的縮寫(xiě)，是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。

USB 具有傳輸速度快、使用方便、支持熱插拔、連接靈活、獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備等多種外設(shè)，該接口也被廣泛用于智能手機(jī)中。

2)硬件與數(shù)據(jù)傳輸

USB采用四線電纜，其中兩根是用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的串行通道，另兩根為下游（Downstream）設(shè)備提供電源，對(duì)于任何已經(jīng)成功連接且相互識(shí)別的外設(shè)，將以雙方設(shè)備均能夠支持的最高速率傳輸數(shù)據(jù)。

USB支持四種基本的數(shù)據(jù)傳輸模式：控制傳輸，等時(shí)傳輸，中斷傳輸及數(shù)據(jù)塊傳輸。每種傳輸模式應(yīng)用到具有相同名字的終端，則具有不同的性質(zhì)。

3)總線標(biāo)準(zhǔn)編輯

USB其總線標(biāo)準(zhǔn)主要 經(jīng)歷：USB1.1—支持低速率（ HalfSpeed）的1.5Mbps和全速率（FullSpeed）的 12Mbps；USB2.0—支持高速率（High Speed）的480Mbps； USB3.0—支持超高速率（ SuperSpeed）的 5Gbps。標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，其本質(zhì)就是信號(hào)傳輸速率的提升，USB3.1的標(biāo)準(zhǔn)，即Type-c接口

4)管腳定義，電路

5)實(shí)物

一般MINIUSB是5芯的：

其中ID腳在OTG功能中才使用。由于Mini-USB接口分Mini-A、B和AB接口。 如果你的系統(tǒng)僅僅是用做Slave，那么就使用B接口。系統(tǒng)控制器會(huì)判斷ID腳的電平判斷是什么樣的設(shè)備插入，如果是高電平，則是B接頭插入，此時(shí)系統(tǒng)就做主模式(master mode),如果ID為低，則是A接口插入，然后系統(tǒng)就會(huì)使用HNP對(duì)話(huà)協(xié)議來(lái)決定哪個(gè)做Master，哪個(gè)做Slave。

2.Micro USB2.0 設(shè)計(jì)電路

Micro-USB是USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)便攜版本，比部分手機(jī)使用的MiniUSB接口更小，Micro-USB是Mini-USB的下一代規(guī)格

3.USB3.0 設(shè)計(jì)電路

4.Type USB電路

1)類(lèi)型

USB接口還有三種不同外觀的接口，即Type-A、TypeB、 Type-c。Type-A是電腦、電子配件中最廣泛的接口標(biāo)準(zhǔn)，鼠標(biāo)、U盤(pán)、數(shù)據(jù)線上大多都是此接口，體積也最大。Type-B一般用于打印機(jī)、掃描儀、USBHUB等外部USB設(shè)各。Type-C擁有比Type-A及Type-B均小得多的體積，是最新的USB接口外形標(biāo)準(zhǔn)，這種接口沒(méi)有正反方向區(qū)別，可以隨意插拔。另外，Type-c是一種既可以應(yīng)用于PC(主設(shè)備)又可以應(yīng)用于外部設(shè)備(從設(shè)備，如手機(jī))的接口類(lèi)型

2)作用與特性

用于充電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)扔猛尽ype-C雙面可插接口最大的特點(diǎn)是支持USB接口雙面插入。

USB-C端口的最高傳輸速率為每秒10Gb

3)接口引腳定義

Type-C口有4對(duì)TX/RX分線，2對(duì)USBD+/D-，一對(duì)SBU，2個(gè)CC，另外還有4個(gè)VBUS和4個(gè)地線。

Type-C還提供了2條CC線和2條SBU線。CC線主要用于Power Delivery 模塊（下簡(jiǎn)稱(chēng)PD）的通訊，CC線首先是用來(lái)判斷設(shè)備插入的方向：正插或反插，如果是正插，主機(jī)使用CC1來(lái)和設(shè)備通訊，反插使用CC2，可以看到CC使用的是單線協(xié)議.SBU線在DP功能開(kāi)啟時(shí)，化身為DP協(xié)議中的AUX_P/AUX_N差分線（它的極性是可以根據(jù)正反插方向修改的），負(fù)責(zé)傳輸設(shè)備的DPCD，EDID等關(guān)鍵信息。

4)TYPE-C設(shè)計(jì)電路

下一篇我們?cè)僬怼俺Ｓ?a href="http://m.xsypw.cn/v/tag/13179/" target="_blank">通信接口二（CAN/I2C/SPI/UART/GPIO原理與區(qū)別）”