USB/TTL转232模块的工作原理是什么？

1773

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 RS-232的标准是什么？ RS232电平与TTL电平的区别是什么？ USB/TTL转232模块的工作原理是什么？ 0
2022-2-18 07:06:31　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报杨秀英相关推荐 • USB/TTL转232模块的工作原理是什么 1185 • USB/TTL转232模块的工作原理是什么？ 1284 • 如何实现USB转TTL、USB转RS232？ 2949 • USB转串口和USB转TTL的区别 23750 • USB转TTL模块常见的成品有哪些？ 1321 • 嵌入式系统中对串口的利用和串口通信的原理解析 1502 • USB转TTL232/RS232/RS485三合一转换器 8863 • TTL转RS232电平转换电路及工作原理 3461 • 请问怎样把TTL转换成RS232？ 18641 • 模块的电平转换问题 2296 1个回答

一、串口协议

1.串口协议

串口通信指串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比特字节（byte）的串行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。串口通信协议是指规定了数据包的内容，内容包含了起始位、主体数据、校验位及停止位，双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。在串口通信中，常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485。
2.RS-232标准

（1）介绍

RS-232是美国电子工业联盟制定的串行数据通信接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称RS232），它被广泛用于DCE（Data Communication Equipment ）和 DTE（Data Terminal Equipment）之间的连接。DCE可以理解为数据通信端，比如modem设备；DTE可以理解为数据终端，比如电脑。最早的台式电脑都会保留9针的232接口，用于串口通信，目前基本被USB接口取代。现在RS232接口常用于仪器仪表设备，PLC以及嵌入式领域当作调试口来使用。
（2）电气特性

[tr]电平状态电压[/tr]

0（space）	+3~+15V
1（mark）	-15~-3v V
非法状态	-3~+3V

（3）最大通讯距离及速率

协议最初规定设备最大速率为20kbps，对于16550A UART最大速率为1.5Mbps。码元畸变小于4%的情况下，DTE 和 DCE 之间最大传输距离为 15m（50 英尺）。可见这个最大的距离是在码元畸变小于 4%的前提下给出的。为了保证码元畸变小于 4%的要求，接口标准在电气特性中规定，驱动器的负载电容应小于 2500pF。对于普通导线，其电容值约为 170pF/m,则允许距离 L=2500pF/（170pF/m）=15m。当速率下降时，传输距离会成倍增加，下表是Texas Instruments 在不同速率下对应的传输线缆长度：
[tr]速率（bps）最大线缆长度（m）[/tr]

19200	15.24
9600	152.4
4800	304.8
2400	914.4

（4）设置

串行通信在软件设置里需要做多项设置，最常见的设置包括波特率（Baud Rate）、奇偶校验（Parity Check）和停止位（Stop Bit）。
波特率（Baud Rate）：
是指从一设备发到另一设备的波特率，即每秒钟多少比特bits per second (bit/s)。典型的波特率是300, 1200, 2400, 9600, 19200, 115200 等bit/s。一般通信两端设备都要设为相同的波特率，但有些设备也可以设置为自动检测波特率。
奇偶校验（Parity Check）：
是用来验证数据正确性的。奇偶校验一般不使用，如果使用，那么既可以做奇校验（Odd Parity）也可以做偶校验（Even Parity）。
停止位（Stop Bit）：
是在每个字节数据传输之后发送的，它用来帮助接收信号方硬件重同步。
3.RS232电平与TTL电平的区别

（1）RS232电平

rs232是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会（Electronic Industries AssociaTIon，EIA）所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚（DB-9）或是25个引脚（DB-25）的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。RS232的电平标准为+12V为逻辑负，-12为逻辑正，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负
（2）TTL电平

TTL电平是TTL电路输出的电平，其中“TTL”是英文“Transistor-Transistor Logic”的缩写，中文翻译为“晶体管-晶体管逻辑”，因此TTL电路就是“晶体管-晶体管逻辑电路”。
TTL电平标准：
输出L：<0.8V; H:>2.4V。
输入L：<1.2V; H:>2.0V。
TTL器件输出低电平要小于0.8V,高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有（0.8-0/2=0.4V，高电平的噪声容限为（5-2.4)/=1.3V。
（3）TTL与RS232的区别

由上图可以看出RS232电平与TTL电平逻辑刚好相反。TTL1为高电平，0为低电平，RS232相反。
三种通信方式：
两设备通过232标准通讯
控制器发出的是TTL电平，经过电平转换芯片转换成232电平. 其中DB9是一种通讯线如图。其中有用的是RXD,TXD。
USB转串口与电脑进行通讯
电平转换芯片一般用CH340,同时电脑还需要安装CH340驱动
TTL电平之间的直接通讯
二、USB/TTL转232模块的工作原理

1.接口简介

（1）USB接口

通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的威廉希尔官方网站规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。最新一代是USB4，传输速度为40Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W ，新型Type C接口允许正反盲插。
优点：
1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，而是在电脑工作时，直接将USB插上使用。
2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，随身携带大量数据时，很方便。当然USB硬盘是首要之选了。
3.标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了USB之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。
4.可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口，可以同时连接几个设备，如果接上一个有四个端口的USB HUB时，就可以再连上；四个USB设备，以此类推，尽可以连下去，将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注：最高可连接至127个设备)。
（2）TTL串口

单片机串口是TTL电平，所以叫TTL串口或UART 串口。
TTL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)。这样的数据通信及电平规定方式，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统。
（3）232串口

232串口，通过232电平标准工作。
R232电平，负逻辑：
逻辑1(MARK)=-3V～-15V
逻辑0(SPACE)=+3～+15V
S232 接口一共有 9 个引脚，分别定义是：
1、载波检测 DCD；
2、接收数据 RXD；
3、发送数据 TXD；
4、数据终端准备好 DTR；
5、信号地线 SG；
6、数据准备好 DSR；
7、请求发送 RTS；
8、清除发送 CTS；
9、振铃提示 RI。我们要让这个串口和我们单片机进行通信，我们只需要关心其中的 2 脚 RXD、3 脚 TXD 和 5 脚 GND 即可，这三个引脚的名字和我们单片机上的串口名字一样，但是却不能直接和单片机对连通信。
2.转换方法

CH340等芯片是直接将USB信号转换为TTL电平或者TTL电平转换为USB信号。
MAX232等芯片是将TTL转换为RS232信号或者将RS232信号转换为TTL.
（1）USB转UART（TTL）原理
用跳线帽把中间和下边的针短接在一起。右侧的 CH340T 这个电路很简单，把电源、晶振接好后，6 脚和 7 脚的 DP 和 DM 分别接 USB 口的 2 个数据引脚上去，3 脚和 4 脚通过跳线接到单片机的 TXD 和 RXD 上去。
（2）USB转232串口线原理
USB接口>>>CH340>>>MAX232>>>9针接口
信号分析：
电脑USB接口>>>电脑输出USB电平信号>>>CH340>>>TTL电平>>>MAX232芯片>>>电脑串口接口
其实 RS232 串口和（TTL串口）UART 串口，它们的协议类型是一样的，只是电平标准不同而已，而 MAX232 这个芯片起到的就是中间人的作用，它把 UART 电平（TTL电平）转换成 RS232 电平，也把 RS232 电平转换成 UART 电平，从而实现标准 RS232接口和单片机 UART 之间的通信连接。
“USB/TTL转232”模块工作原理：
USB转串口模块可以使用5V电压供电，需要将跳帽按下图安装。
USB转串口模块可以使用5V、3V3电压供电，需要将跳线帽进行安装。
可以对USB转串口模块进行测试，将USB的电压引脚用跳帽接上，然后将RXD和TXD两个引脚用跳帽或者杜邦线接上。
然后打开串口终端，点击“手动发送”或者“自动发送”，如果在接收区可以接收到数据，说明USB转串口模块工作正常，否则需要检查接线是否正确、电路板元器件是否损坏。
下图是USB转串口模块的一些功能模块的标示，USB转串口电路板背后还预留了一些全信号输出的接口，可以将电线直接焊接在这些引脚上来使用预留的功能。
即便管脚没有这么多，但功能都是差不多的。
下图是对USB转串口模块的引脚标示
USB转串口电路板与单片机的接线图，VCC接线是为了单片机供电，USB转串口的RXD引脚与单片机的TXD引脚相连，USB转串口的TXD引脚与单片机的RXD引脚相连，两者的GND引脚直接相连。