本篇主要敘述串口協議和RS-232標準，以及RS232電平與TTL電平的區別；了解"USB/TTL轉232"模塊（以CH340芯片模塊為例）的作業原理，

目錄

一、串口協議與RS-232標準

1.串口通信協議

2. RS-232標準

1. RS232電平與TTL電平的區別

2.RS-232串口簡介

二、CH340 USB轉串口

1.簡介

2.基本原理

3.接線簡介

三、參考網站

一、串口協議與RS-232標準

1.串口通信協議

串口通訊 (Serial Communication)是一種設備間非常常用的串行通訊方式，電子工程師在除錯設備時也經常使用該通訊方式輸出除錯資訊， 通訊協議，我們以分層的方式來理解，最基本的是把它分為物理層和協議層，物理層規定通訊系統中具有機械、電子功能部分的特性，確保原始資料在物理媒體的傳輸，協議層主要規定通訊邏輯，統一收發雙方的資料打包、解包標準，

串口通信指串口按位（bit）發送和接收位元組，盡管位元位元組（byte）的串行通信慢，但是串口可以在使用一根線發送資料的同時用另一根線接收資料，串口通信協議是指規定了資料包的內容，內容包含了起始位、主體資料、校驗位及停止位，雙方需要約定一致的資料包格式才能正常收發資料的有關規范，在串口通信中，常用的協議包括RS-232、RS-422和RS-485，

一般情況下，設備之間的通信方式分為串行通信和并行通信，

按照資料的傳輸方向，串口通信分為：

單工：資料傳輸只支持資料在一個方向上傳輸；
半雙工：允許資料在兩個方向上傳輸，但是，在某一時刻，只允許資料在一個方向上傳輸，它實際上是一種切換方向的單工通信；它不需要獨立的接收端和發送端，兩者可以合并一起使用一個埠；
全雙工：允許資料同時在兩個方向上傳輸，因此，全雙工通信是兩個單工通信方式的結合，需要獨立的接收端和發送端，

按照通信方式，分為

• 同步通信：帶時鐘同步信號傳輸，比如：SPI，IIC通信介面，
• 異步通信：不帶時鐘同步信號，比如：UART(通用異步收發器)，單總線

串口通訊的物理層有很多標準及變種，我們主要講解RS-232標準，RS-232標準主要規定了信號的用途、通訊介面以及信號的電平標準，

串口通信協議層：

串口通訊的資料包由發送設備通過自身的 TXD 介面傳輸到接收設備的 RXD 介面，在串口通訊的協議層中，規定了資料包的內容，它由啟始位、主體資料、校驗位以及停止位組成，通訊雙方的資料包格式要約定一致才能正常收發資料，

2. RS-232標準

使用RS-232標準的串口設備間常見的通訊結構見圖

在上面的通訊方式中，兩個通訊設備的"DB9介面"之間通過串口信號線建立起連接，串口信號線中使用"RS-232標準"傳輸資料信號，由于RS-232電平標準的信號不能直接被控制器直接識別，所以這些信號會經過一個"電平轉換芯片"轉換成控制器能識別的"TTL校準"的電平信號，才能實作通訊，

1. RS232電平與TTL電平的區別

根據通訊使用的電平標準不同，串口通訊可分為TTL標準及RS-232標準，見表 ，

表 TTL電平標準與RS232電平標準

我們知道常見的電子電路中常使用TTL的電平標準，理想狀態下，使用5V表示二進制邏輯1，使用0V表示邏輯0；而為了增加串口通訊的遠距離傳輸及抗干擾能力，RS232使用-15V表示邏輯1，+15V表示邏輯0，使用RS232與TTL電平校準表示同一個信號時的對比見圖，

圖 RS-232與TTL電平標準下表示同一個信號

因為控制器一般使用TTL電平標準，所以常常會使用MA3232芯片對TTL及RS-232電平的信號進行互相轉換，

2.RS-232串口簡介

在最初的應用中，RS-232串口標準常用于計算機、路由與調制調解器(MODEN，俗稱"貓")之間的通訊 ，在這種通訊系統中，設備被分為資料終端設備DTE(計算機、路由)和資料通訊設備DCE(調制調解器)，我們以這種通訊模型講解它們的信號線連接方式及各個信號線的作用，

在舊式的臺式計算機中一般會有RS-232標準的COM口(也稱DB9介面)，見圖 ，

圖 電腦主板上的COM口及串口線

其中接線口以針式引出信號線的稱為公頭，以孔式引出信號線的稱為母頭，在計算機中一般引出公頭介面，而在調制調解器設備中引出的一般為母頭，使用上圖中的串口線即可把它與計算機連接起來，通訊時，串口線中傳輸的信號就是使用前面講解的RS-232標準調制的，

在這種應用場合下，DB9介面中的公頭及母頭的各個引腳的標準信號線接法見圖

DB9標準的公頭及母頭接法

RS232介面（封裝D89）

上表中的是計算機端的DB9公頭標準接法，由于兩個通訊設備之間的收發信號(RXD與TXD)應交叉相連，所以調制調解器端的DB9母頭的收發信號接法一般與公頭的相反，兩個設備之間連接時，只要使用"直通型"的串口線連接起來即可，見圖 205，

圖 計算機與調制調解器的信號線連接

串口線中的RTS、CTS、DSR、DTR及DCD信號，使用邏輯 1表示信號有效，邏輯0表示信號無效，例如，當計算機端控制DTR信號線表示為邏輯1時，它是為了告知遠端的調制調解器，本機已準備好接收資料，0則表示還沒準備就緒，

如果沒有RS232介面 只有USB介面，則需要買轉換器~，

二、CH340 USB轉串口

1.簡介

CH340是一個USB總線的轉接芯片，實作USB轉串口或者USB轉列印口，
在串口方式下，CH340提供常用的MODEM聯絡信號，用于為計算機擴展異步串口，或者將普通的串口設備直接升級到USB總線，

常用于MCU的自動下載電路中，驅動穩定性和通信速率都有不錯的保障，

具體關于CH340的介紹可以看

http://www.wch.cn/product/CH340.html

2.基本原理

3.接線簡介

USB轉串口模塊可以使用3.3V或者5V電壓供電，需要將跳線帽按下圖進行安裝

可以對USB轉串口模塊進行測驗，將USB的電壓引腳用跳帽接上，然后將RXD和TXD兩個引腳用跳帽或者杜邦線接上，

然后打開串口終端，點擊“手動發送”或者“自動發送”，如果在接收區可以接收到資料，說明USB轉串口模塊作業正常，否則需要檢查接線是否正確、電路板元器件是否損壞，

下圖是USB轉串口模塊的一些功能模塊的標示，USB轉串口電路板背后還預留了一些全信號輸出的介面，可以將電線直接焊接在這些引腳上來使用預留的功能，

三、參考網站

https://blog.csdn.net/cool9932/article/details/79419990?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=%E4%B8%B2%E5%8F%A3%E5%8D%8F%E8%AE%AE&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-0-79419990.first_rank_v2_pc_rank_v29&spm=1018.2226.3001.4187https://blog.csdn.net/cool9932/article/details/79419990?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=%E4%B8%B2%E5%8F%A3%E5%8D%8F%E8%AE%AE&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-0-79419990.first_rank_v2_pc_rank_v29&spm=1018.2226.3001.4187

https://blog.csdn.net/johnwillwin/article/details/108615422?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522163497228816780357245244%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=163497228816780357245244&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~baidu_landing_v2~default-4-108615422.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=%E4%B8%B2%E5%8F%A3%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E5%92%8CRS-232%E6%A0%87%E5%87%86&spm=1018.2226.3001.4187 https://blog.csdn.net/wangjiaweiwei/article/details/49612207?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=USB/TTL%E8%BD%AC232%22%E6%A8%A1%E5%9D%97%EF%BC%88%E4%BB%A5CH340%E8%8A%AF%E7%89%87%E6%A8%A1%E5%9D%97%E4%B8%BA%E4%BE%8B%EF%BC%89%E7%9A%84%E5%B7%A5&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-0-49612207.first_rank_v2_pc_rank_v29&spm=1018.2226.3001.4187