USB转串口-硬件扫盲

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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:

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?

VGA口

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。

USB转串口线

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。

板载USB转TTL

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。

USB转TTL

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。

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