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串口 CH340G
串口通信的基本原理是什么？
RS232串口有何特点？
USB转串口芯片CH340G是什么？
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2022-1-26 11:20:21
一：串口通讯协议的介绍
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
二：串口通信的基本原理
1）串口在嵌入式系统当中是一类重要的数据通信接口，其本质功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位；在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。
2）应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。典型地，串口用于 ASCII 码字符的传输。
通信使用3根线完成：
（1）地线，
（2）发送数据线，
（3）接收数据线。
3）串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：波特率是一个衡量通信速度的参数，它表示每秒钟传送的 bit 的个数；数据位是衡量通信中实际数据位的参数，当计算机发送一个信息包，标准的值是 5，7 和 8 位。如何设置取决于你的需求；停止位用于表示单个包的最后一位，典型的值为 1，1.5和 2 位，停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会；奇偶校验位是串口通信中一种简单的检错方式，有四种检错方式——偶、奇、高和低，也可以没有校验位
三：RS232串口标准
RS-232标准接口（又称EIA RS-232）是常用的串行通信接口标准之一，它是由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定，其全名是“数据终端设备( DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口
四：RS232串口特点：
1、接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”为-3—-15V；逻辑“0”：+3—+15V，噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”，低于-3V的信号作为逻辑“1”，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
2、传输速率较低，在异步传输时，比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。
3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
4、传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。
五：RS232串口特点：
RS-232标准的信号传输的最大电缆长度为30M
RS-232C上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称。
逻辑1：-3～-15V （单片机一般为-10V）
逻辑0：+3～+15V （单片机一般为+10V）
六：RS232电平与TTL电平
TTL电平信号之所以被广泛使用，原因是因为：通常我们采用二进制来表示数据。而且规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”。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。这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
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
EIA-RS-232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在 TxD 和 RxD 上(负逻辑：负电平为1，正电平为0)：
逻辑 1(MARK)=-3V～-15V
逻辑 0(SPACE)=+3～＋15V
在 RTS、CTS、DSR、DTR 和 DCD 等控制线上：
信号有效（接通，ON 状态，正电压）＝+3V～+15V
信号无效（断开，OFF 状态，负电压)=-3V～-15V
2. TTL电气特性：
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc：5V；输出高电平Voh>=2.4V；输出低电平Vol<=0.5V；
输入高电平Vih>=2V；输入低电平Vil<=0.8V
七：USB/TTL转232模块（以CH340芯片模块为例）的工作原理
TXD:为了进行适当的通信,发件人(通常是其自己的发件人)必须从另一个装置接收RXD。
RXD:接收端,又称接收端,需要与另一个设备TXD进行正常通信。
在正常通信期间,TXD将永远接收该装置!
自接收:在正常通信期间,RXD从其他设备获得TXD,因此,如果它要用自己的名字接收它传输的数据,也就是说,它自己的TXD与RXD直接相连,而RXD是测试其正常发送和接收的最快和最容易的测试,如果有问题,检验首先要确定产品是否发生故障。
电平逻辑：
TTL级别:正常数据显示一个二进制系统,提供+5V等于逻辑1和0V等于逻辑0。这个系统被称为TTL信号系统,是一个积极的逻辑系统。
RS232 物理:使用 - 12V至-3V等同逻辑 " 0 " 和+3V至+12V等同逻辑 " 1 " 是负逻辑。
八：USB转串口芯片CH340G
a：什么是CH340HG？
支持 5V 电源电压和 3.3V 电源电压甚至 3V 电源电压。
CH340G芯片内置了 USB 上拉电阻，D+和 D-引脚应该直接连接到 USB 总线上，USB工作在USB2.0全速模式。
CH340G 芯片内置了电源上电复位电路。CH340B 芯片还提供了低电平有效的外部复位输入引脚。
CH340G 芯片正常工作时需要外部向 XI 引脚提供 12MHz 的时钟信号。
硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率 50bps～2Mbps。
一：串口通讯协议的介绍
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
二：串口通信的基本原理
1）串口在嵌入式系统当中是一类重要的数据通信接口，其本质功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位；在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。
2）应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。典型地，串口用于 ASCII 码字符的传输。
通信使用3根线完成：
（1）地线，
（2）发送数据线，
（3）接收数据线。
3）串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：波特率是一个衡量通信速度的参数，它表示每秒钟传送的 bit 的个数；数据位是衡量通信中实际数据位的参数，当计算机发送一个信息包，标准的值是 5，7 和 8 位。如何设置取决于你的需求；停止位用于表示单个包的最后一位，典型的值为 1，1.5和 2 位，停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会；奇偶校验位是串口通信中一种简单的检错方式，有四种检错方式——偶、奇、高和低，也可以没有校验位
三：RS232串口标准
RS-232标准接口（又称EIA RS-232）是常用的串行通信接口标准之一，它是由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定，其全名是“数据终端设备( DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口
四：RS232串口特点：
1、接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”为-3—-15V；逻辑“0”：+3—+15V，噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”，低于-3V的信号作为逻辑“1”，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
2、传输速率较低，在异步传输时，比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。
3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
4、传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。
五：RS232串口特点：
RS-232标准的信号传输的最大电缆长度为30M
RS-232C上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称。
逻辑1：-3～-15V （单片机一般为-10V）
逻辑0：+3～+15V （单片机一般为+10V）
六：RS232电平与TTL电平
TTL电平信号之所以被广泛使用，原因是因为：通常我们采用二进制来表示数据。而且规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”。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。这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
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
EIA-RS-232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在 TxD 和 RxD 上(负逻辑：负电平为1，正电平为0)：
逻辑 1(MARK)=-3V～-15V
逻辑 0(SPACE)=+3～＋15V
在 RTS、CTS、DSR、DTR 和 DCD 等控制线上：
信号有效（接通，ON 状态，正电压）＝+3V～+15V
信号无效（断开，OFF 状态，负电压)=-3V～-15V
2. TTL电气特性：
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc：5V；输出高电平Voh>=2.4V；输出低电平Vol<=0.5V；
输入高电平Vih>=2V；输入低电平Vil<=0.8V
七：USB/TTL转232模块（以CH340芯片模块为例）的工作原理
TXD:为了进行适当的通信,发件人(通常是其自己的发件人)必须从另一个装置接收RXD。
RXD:接收端,又称接收端,需要与另一个设备TXD进行正常通信。
在正常通信期间,TXD将永远接收该装置!
自接收:在正常通信期间,RXD从其他设备获得TXD,因此,如果它要用自己的名字接收它传输的数据,也就是说,它自己的TXD与RXD直接相连,而RXD是测试其正常发送和接收的最快和最容易的测试,如果有问题,检验首先要确定产品是否发生故障。
电平逻辑：
TTL级别:正常数据显示一个二进制系统,提供+5V等于逻辑1和0V等于逻辑0。这个系统被称为TTL信号系统,是一个积极的逻辑系统。
RS232 物理:使用 - 12V至-3V等同逻辑 " 0 " 和+3V至+12V等同逻辑 " 1 " 是负逻辑。
八：USB转串口芯片CH340G
a：什么是CH340HG？
支持 5V 电源电压和 3.3V 电源电压甚至 3V 电源电压。
CH340G芯片内置了 USB 上拉电阻，D+和 D-引脚应该直接连接到 USB 总线上，USB工作在USB2.0全速模式。
CH340G 芯片内置了电源上电复位电路。CH340B 芯片还提供了低电平有效的外部复位输入引脚。
CH340G 芯片正常工作时需要外部向 XI 引脚提供 12MHz 的时钟信号。
硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率 50bps～2Mbps。
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