单片机与PC通信：USB转TTL、USB转RS232、RS232转TTL等情况的分析

参考资料：
TTL电平、CMOS电平、232电平、USB电平的区别与转换方法
USB转TTL、USB转232的区别以及各电平信号的特性分析

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1. TTL电平、COMS电平、232电平、USB电平信号的主要特性

*噪声容限：指在前一极输出为最坏的情况下，为保证后一极正常工作，所允许的最大噪声幅度，噪声容限越大说明容许的噪声越大，电路的抗干扰性越好。

2. 六种单片机与PC端通信的情况

在单片机通信端，根据买的开发板不同，可能有三种情况：

1. 开发板集成了USB转TTL模块，相应地，电平逻辑从USB原则转换为TTL原则，单片机通信物理接口为USB口；
2. 开发板集成了RS232转TTL模块，相应地，电平逻辑从RS232原则转换为TTL原则，单片机通信物理接口为DB9(九针口)；
3. 开发板未集成电平转换模块(只能通过芯片内部的UART进行通信，UART电平逻辑遵循TTL原则)，没有进行电平逻辑的转换。

在PC端，能与单片机通信的接口有两种：

1. DB9(九针口)，电平逻辑遵循RS232原则；
2. USB口，电平逻辑遵循USB原则。

根据单片机的三种情况和PC端的两种情况延伸出六种通信情况，接下来对这六种情况逐一讲解。

2.1 集成了USB转TTL模块的单片机与PC的DB9通信

使用USB转RS-232模块。

该模块核心是在DB9的一端有一块CH340或CH341电平转换芯片，把RS-232电平转换为USB电平。

2.2 集成了USB转TTL模块的单片机与PC的USB口通信

直接用USB线连接即可，只是单片机上的USB接口形式有时会不同，根据A-USB、B-USB、micro-USB、mini-USB分别选择合适的接线。

2.3 集成了RS232转TTL模块的单片机与PC的DB9通信

直接用DB9连接即可。

2.4 集成了RS232转TTL模块的单片机与PC的USB口通信

使用USB转RS-232模块。

该模块核心是在DB9的一端有一块CH340或CH341电平转换芯片，把RS-232电平转换为USB电平。

2.5 未集成电平转换模块的单片机与PC的DB9通信

外购RS232转TTL模块。

该模块一端是DB9与PC机DB9连接，一端是RXD、TXD、VCC、GND与单片机相应引脚连接。其核心是一块max232电平转换芯片，将RS-232电平转换为TTL电平。

2.6 未集成电平转换模块的单片机与PC的USB口通信

外购USB转TTL模块。

该模块一端接入PC机的USB接口，另一端有TXD、RXD、GND、5V、3.3V五个引脚，分别与单片机的RXD、TXD、GND、5V引脚相连，对于采用3.3V供电的单片机则把5V改为3.3V即可。该模块核心就是一块PL2303、CP2102芯片进行USB与TTL电平的转换。

3. 结论

总的来说，本质上是因为不同设备遵循的电平逻辑不同，导致通信情况不同。

以上列出的六种通信情况只是常见情况。随着科技发展，还会有更多通信协议出现，但只要抓住本质，通信问题就迎刃而解。