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USB转串口-硬件扫盲

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楼主
以下文章是给硬件小白看的,高手请找到浏览器的“X”按钮猛戳,谢谢!
1.带你见见串口
你当然知道电脑的USB口在哪里,但是你知道电脑的串口在哪里吗?别找了,你的电脑应该是没有。现在的电脑,已经不配串口了,下图是在我的旧电脑上拍的串口:

在你的电脑上找到串口了?别开玩笑了,你找到的是VGA视频输出口吧?

仔细看看,串口是9针的,VGA口是15针的哦!
2.串口有什么用?
串口是为了通信用的,在当年,它可以连接Modem,打印机,游戏机等外部设备,现在,这些设备都变成USB口了,所以现在的电脑上,再也看不到串口了。只有工控机上,串口还被保留。因为串口在工业控制方面,到现在还有很多应用。
我们是搞单片机的,那必定离不开串口了,因为单片机基本上都是或者都可以通过串口下载程序。为了解决我们电脑上没有串口,但是还要用串口的矛盾,于是“USB转串口线”就出来了。

这条USB转成的串口,我们称作虚拟串口,不过,在使用起来,和电脑上原来的串口是一模一样的。(不过,有些非法商家,为了降低成本,偷工减料,只使得串口中的引脚2引脚3引脚5起作用,就是只可以通信,其它通信握手信号引脚却都是空脚了。所以,当你买下它给你的51单片机下载程序还可以,但是如果给可以自动ISP的单片机,例如LPC1114下载程序的话,就不行了!因为自动ISP需要用到两条串口引脚作为握手信号。)
3.你需要知道的两个概念
  • TTL电平:一般用作数字芯片的电平,例如芯片的供电电压是5V,那么高电平就是5V,低电平就是0V,这里所说的电平,就是TTL电平。
  • 232电平:232电平特制电脑串口的电平,-12V左右为正电平,+12V左右为低电平。我们刚才所见到的“USB转串口线”和电脑原生的串口,就是232电平。
4.单片机串口和电脑串口(或者USB转串口线)怎么通信?
由于单片机串口是TTL电平,要和电脑串口(或者USB转串口线)通信,就需要使得他两的电平逻辑一样才可以通信。这时候,就需要用到TTL转232电平的芯片,常用的有MAX232、MAX3232、SP232、SP3232等。连接方式为:
单片机串口—232芯片–串口
232芯片用于5V单片机,3232用于3.3V的单片机,这就是为什么好多童鞋用232芯片加到3.3V的单片机上,无法下载程序的直接原因。
5.什么是USB转TTL芯片?
在第4条中,如果用的不是电脑原生的串口,而是USB转的串口,实际硬件连接为:
单片机串口—232芯片—USB转232芯片—USB口
那么,USB转TTL芯片,就是为了解决上面的冗余而生的,用USB转TTL芯片,单片机与电脑的连接方式为:
单片机串口—USB转TTL芯片–USB口
也就是,直接把USB转的串口,变成了可以和单片机直接通信的TTL电平了。
USB转TTL芯片有很多,例如:CH340、PL2303、CP2102、FT232等。
在瑞生的LPC1114开发板上,板载USB转TTL芯片:CH340,所以你只需要用USB连接线把电脑和开发板连起来,就可以下载程序和进行串口通信了。

有些单片机开发板,尤其是最小系统板,没有板载USB转TTL芯片,只是引出了所有的引脚,这种情况,可以买一个“USB转TTL电路板”,就可以下载程序和串口通信了,这种USB转TTL电路板,在网上卖的也有很多,有的是用CH340做的,有的是用PL2303做的,有的是用CP2102做的,芯片虽不同,但功能是一样的。

6.总结
我们所说的USB转串口,实际上是上两种,一种是USB转232串口,一种是USB转TTL串口。
                                       
                                我是瑞生,毫无保留的给大家透露电子设计经验,不定时分享实用的落地的电子设计技巧,希望能够帮助到大家。        
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沙发
ID:79544 发表于 2015-12-8 13:13 | 只看该作者
好资料谢谢分享!
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板凳
ID:96702 发表于 2015-12-8 19:20 | 只看该作者
51黑有你更精彩!
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地板
ID:85124 发表于 2016-3-2 20:15 | 只看该作者
写的好,怒赞
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5#
ID:99893 发表于 2016-4-2 22:09 | 只看该作者
非常好学习了
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6#
ID:99893 发表于 2016-4-2 22:20 | 只看该作者
4.单片机串口和电脑串口(或者USB转串口线)怎么通信?
由于单片机串口是TTL电平,要和电脑串口(或者USB转串口线)通信,就需要使得他两的电平逻辑一样才可以通信。

5.什么是USB转TTL芯片?
在第4条中,如果用的不是电脑原生的串口,而是USB转的串口,实际硬件连接为:
第四条中括号里的不太理解,和第五条说的不是一个意思么?请指教
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7#
ID:153199 发表于 2017-2-3 11:45 | 只看该作者
不错的分享,值得收藏
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8#
ID:169158 发表于 2017-3-8 21:12 | 只看该作者
真的讲的很详细,多年的小知识,小细节终于搞懂了,感谢!
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9#
ID:144862 发表于 2017-3-20 08:48 来自手机 | 只看该作者
谢谢分享,最近正纠结这个问题
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10#
ID:251519 发表于 2017-11-20 20:32 | 只看该作者
感谢分享
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