uart接口有什么特点与功能

接口定义

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描述

  认识UART接口

  嵌入式里面说的串口,一般是指UART口, 但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别, 以及RS232, TTL等关系, 实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件), 而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号)。

  UART有4个pin(VCC, GND, RX, TX), 用的TTL电平, 低电平为0(0V),高电平为1(3.3V或以上)。

  

  COM口是我们台式机上面常用的口(下图),9个pin, 用的RS232电平, 它是负逻辑电平,它定义+5~+12V为低电平,而-12~-5V为高电平

  UART接口

  详细的说:

  UART的特征

  一般uart控制器在嵌入式系统里面都做在cpu一起,像飞思卡尔的IMX6芯片就是这样,有多个uart控制器。

  引脚介绍(COM口比较多pin,但是常用的也是这几个):

  VCC:供电pin,一般是3.3v,在我们的板子上没有过电保护,这个pin一般不接更安全

  GND:接地pin,有的时候rx接受数据有问题,就要接上这个pin,一般也可不接

  RX:接收数据pin

  TX:发送数据pin,我之前碰到串口只能收数据,不能发数据问题,经baidu,原来是设置了流控制,取消就可以了,适用于putty,SecureCRT

  在调试的时候, 多数情况下我们只引出rx,tx即可。 比如调试gps模块, IC数据直接通过uart上报,我就直接用了两个线连出了rx,tx,连上串口转USB小板, 电脑从串口直接获取数据,这样跳过了开发板,测试了gps的数据有没有问题。

  使用方法:

  我们常用UART口进行调试,但是UART的数据要传到电脑上分析就要匹配电脑的接口,通常我们电脑使用接口有COM口和USB口(最终在电脑上是一个虚拟的COM口),但是要想连上这两种接口都要需要进行硬件接口转换和电平转换。

  如果连接电脑COM口, 需要一个类似下图的转换小板, 它实现了TTL电平和RS232电平互转, 我之前使用过, 但是现在很少用了。

  

  如果要连接USB接口, 需要类似下面的小板, 它实现了TTL电平和USB电平的转换, 这种使用的较多。

  

  电路图和连接如下, 通常上面有个专门转换芯片。

  总结

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

  2、接设备的时候,一般只接GND RX TX。不会接Vcc或者+3.3v的电源线,避免与目标设备上的供电冲突。

  3、PL2303、CP2102芯片是 USB 转 TTL串口 的芯片,用USB来扩展串口(TTL电平)

  4、MAX232芯片是 TTL电平与RS232电平的专用双向转换芯片,可以TTL转RS-232,也可以RS-232转TTL。

  5、TTL标准是低电平为0,高电平为1(+5V电平)。RS-232标准是正电平为0,负电平为1(±15V电平)。

  6、RS-485与RS-232类似,但是采用差分信号负逻辑。

  计算机内部采用并行数据,不能直接把数据发到Modem,必须经过UART整理才能进行异步传输,其过程为:CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器(临时内存块)中,再通过FIFO(First Input First Output,先入先出队列)传送到串行设备,若是没有FIFO,信息将变得杂乱无章,不可能传送到Modem。

  它是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是,它提供了RS-232C数据终端设备接口,这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分,UART还提供以下功能:将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节,供计算机内部并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位,并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记,并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠标也是串行设备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区,比较新的UART是16550,它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据,而通常的UART是8250。如果您购买一个内置的调制解调器,此调制解调器内部通常就会有16550 UART。

  通过这种通信功能可以实现非常多的用途,比如短距离通信,烧写程序,串行口转接其他通信简单。

  UART特点以及功能概述

  通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通常称作UART,读音/ˈjuːart/)是一种异步收发传输器,是电脑硬件的一部分,将资料由串行传输(Serial communication)与平行传输(Parallel communication)间作传输转换。UART通常用在与其他通讯协定(如EIA RS-232)的连结上。

  具体实物表现为独立的模块化芯片,或作为集成于微处理器中的周边设备。一般和RS-232C规格的,类似Maxim的MAX232之类的标准信号幅度变换芯片进行搭配,作为连接外部设备的接口。在UART上追加同步方式的序列信号变换电路的产品,被称为USART(Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter)。

  在手机设计和测试阶段被用来控制CPU与其余部分的信息传送

  UART是通用异步收发器(异步串行通信口)的英文缩写,它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范,即UART是异步串行通信口的总称。而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等,是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准,它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。实际上是属于通信网络中的物理层(最底层)的概念,与通信协议没有直接关系。而通信协议,是属于通信网络中的数据链路层(上一层)的概念。COM口是PC(个人计算机)上,异步串行通信口的简写。由于历史原因,IBM的PC外部接口配置为RS232,成为实际上的PC界默认标准。所以,现在PC机的COM口均为RS232。若配有多个异步串行通信口,则分别称为COM1、COM2.。

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