USB和串口(COM)的区别，以及相互转换

原文地址：USB和串口(COM)的区别，以及相互转换作者：shaohui973

有几个概念玩嵌入式的同志经常搞混。也不怨谁，现在的卖家为了一点可怜的销量都在故意混淆串口的概念。
如果你发现本文有哪里含糊，或者任何一点有可能影响理解的地方，请留言，我会修正以便帮助后来的朋友。

Point (所有要点都在这，请仔细阅读)：
1、串口、COM口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485指的是串口的电平标准(电信号)。
2、接线的时候，一般只接GND、RX(接收)、TX(发送)。不会接入Vcc等电源线，避免与目标设备上的供电冲突。
（接线法则：主机的 TX 接目标设备的 RX ，主机的 RX 接目标设备的 TX ，但是很多设计人员为了接线更为直观而故意颠倒标记 RX、TX ，如果有问题可以尝试交换RX、TX，不会烧坏设备。）
3、PL2303、CP2102、FT232R 芯片是用USB来扩展串口(TTL电平输出)的芯片，需要安装Windows驱动。
（常用于笔记本增加串口，注意其兼容性不如板载串口。优先选择：FT232R > CP2102 > PL2303 ）
4、MAX232芯片是TTL电平与RS232电平的专用双向转换芯片，不同引脚实现TTL转RS-232或RS-232转TTL的功能。
（TTL与RS232转换芯片很多很多，正向、逆向接口数量不同：比如：MAX202、SP213、MAX3232 ）
5、TTL电平标准是低电平为0，高电平为1（对地，标准数字电路逻辑）。
RS-232电平标准是正电平为0，负电平为1（对地高低，电压具体数值不敏感，甚至可以用高阻态）。
6、RS-485、RS-422 与RS-232类似，但是采用差分信号逻辑，更适合长距离、高速传输。这里略过不讲。
7、台式电脑后边带的D型9针插头（板载串口，公口），是RS-232电平标准的。可以通过MAX232转换为TTL电平。

串口、COM口：
COM口即串行通讯端口，简称串口。这里区别于 USB的“通用串行总线”和“SATA”串行硬盘。
一般我们见到的是两种物理形式。D型9针插头（DB9）和 4针杜邦头两种，早年的25针串口已被淘汰。

下图是常见的4针串口，在电路板上常见，经常上边还带有杜邦插针。

四针分别为：GND、TX、RX、VCC。其中GND可以通过焊盘接地判断出来，而VCC一般走线稍粗些。
由于是预留在电路板上的，协议可以有很多种，要看具体设备。

经验是：不管单片机也好、ARM也罢，这些芯片都是数字逻辑的，电平只有高和低，输出肯定是TTL电平的。
如果你看到串口线从核心芯片直接连出来，未经其他芯片，那99%是TTL的，STC下载和中九升级都属此范畴。
我目前还未拆出过直接输出RS-232的数字逻辑器件。

下图就是D型9针串口(通俗说法，DB9)，左为母口，右为公口。公口在台式电脑后边都可以看到。
(VGA插头为三排插针，DB9只有两排。有些板载串口没有引出，主板找标记“RS232”的10脚牛角座既是)
DB9接口的协议常用的只有三种：RS-232、RS-485和RS-422。绝不会是TTL电平，80%的可能性是RS-232。
9针串口的完整定义可以参考这里：http://wenku.baidu.com/view/5c170c6925c52cc58bd6be6e.html

分割线

下图是个USB转TTL串口的小板(TTL电平)，可以用USB扩展出一个串口。芯片为PL2303HX。
淘宝卖家经常故意混淆各种串口，但是这个确实是可以给 STC单片机下载程序和升级中九盒子的。

这是另一种，CP2102芯片的，也是USB转串口(TTL电平)。据说比PL2303的好，实际使用中表现并不明显。
这个小板引出了芯片内置的LDO，多了个+3.3V 电源输出端，可以用于驱动小电流的负载设备。

上边介绍的都是USB转TTL电平的串口，如果目标设备上是RS-232串口(D型9针接口)咋弄？
再串接一片 MAX232 转换成 RS-232电平就行，一个MAX232内部有两个T，两个R，下图只用了一组T/R。

你也可以搭一个简单的比较器电路，来实现TTL转RS-232的功能，仔细看图有助于理解电平的概念。
(注意下图中TTL端的GND与GND232隔离。MAX232内置了倍压电路来实现升压，所以不需要外接正负电源。)

当然，早有人想到了做一款成品。USB转RS-232串口。
仔细看下图(从右到左)，USB经过PL2303转成了TTL串口(中间那四个窟窿可以引出)，再经由MAX232转换为RS-232电平，9针串口引出。（公口，泛指所有带针的口，样子与台式电脑后边自带的串口相同。）

下面这是另一款：电平转换依旧用的是 MAX232 ，大同小异。
注意这个输出好像是母口，跟电脑后边的接口不同，千万不要买错性别。

进阶：MAX232只能转换两个T和两个R，无法实现完整的9针全串口电平转换，所以此类串口转接板只有TX、RX和GND三针有效，对于涉及到串口中其他控制线的目标设备不适用。（PL2303等芯片都转出了TTL电平的全部引脚，只不过MAX232只用到了TX和RX。若要全串口电平转换，MAX3232可以实现。）

你或许会买到如下图这种：看起来里边只有一个牛屎芯片的。
但是记住一点，只要是 D型9针串口，不会是TTL电平的，没特殊说明就默认是RS-232。
所以这根线，不管里边构造怎样的，是 USB转RS-232串口的线，内置了电平转换芯片。
如果想用来给STC单片机下载或者升级中九盒子，需要额外再串接一个MAX232板子转换成TTL电平。

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