去年有一阵子，手里有好几块板子。有 Orange Pi Zero/Zero Plus，Nano Pi，也有 Rock Pi，甚至还试了华硕的一块 TinkerBoard。在系统引导出现问题的时候，一开始束手无策，到后来才经高人指点，说有一种东西叫 TTL 串口，可以把板子上的针脚和电脑的 USB 连起来，然后就可以在串口程序里观测到板子启动早期的很多输出信息。一直以来对串口的认识就是电脑上的九针 D 口，TTL 串口的出现吹皱了一池春水。

这几天看资料，又看到了 UART，这个东西也是很久以前遇到又放开了的，例如 MTK 解决方案的手机，有很多的里面都有 UART 相关的设置项，当时看上去和串口通讯也是有关联的。于是想把这些略微串一下。

UART 与 COM

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 等的关系。 实际上 UART、COM 指的是物理接口的形式（硬件），而 TTL、RS-232 是指的电平标准（电信号）。

UART 有 4 个针脚（也就是 pin），分别为 VCC、GND、RX、TX，用的 TTL 电平，低电平为 0（0V），高电平为 1（3.3V+）。

COM 口是 PC 上面常用的外设接口，9 个针脚， 用的 RS232 电平。它是负逻辑电平，其定义 +5~+12V 为低电平，而 -12~-5V 为高电平。

UART 的特征

UART 控制器在嵌入式系统里面一般都跟 CPU 做在一起。像飞思卡尔的 IMX6 芯片，有多个 UART 控制器。

针脚介绍（COM 口常用的也是这几个）：

• VCC：供电针脚。一般是 3.3v，板子上若没有过电保护，这个 pin 一般不接更安全；
• GND：接地。有的时候 rx 接受数据有问题可以接上这个 pin，一般也可不接；
• RX：接收数据 pin；
• TX：发送数据 pin。

调试的时候多数情况下只引出 rx，tx 即可。比如调试 GPS 模块，IC 数据直接通过 UART 上报，直接用两条线引出了 rx、tx，连上串口转 USB 小板，电脑可以从串口直接获取数据，这样就跳过了开发板。

使用方法

用 UART 口进行调试，数据要传到电脑上分析就要匹配电脑的接口，COM 口或 USB 口（最终在电脑上其实是一个虚拟的 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 电平的互转。

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

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（略）。

其他

串口进行通信的方式有两种：同步通信方式和异步通信方式。

• SPI（Serial Peripheral Interface：串行外设接口）；
• I2C（INTER IC BUS：IC 间总线），一（host）对多，以字节为单位发送；
• UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器）， 一对一，以位为单位发送。

更新

• CSDN 太小气，不让外链图片，所以本地化了一下。