串口实现双机通信

一、RS-232串行通信接口标准

串行数据通信接口标准主要有RS-232、RS-422与RS-485，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的。
我们这里使用RS-232来实现双机通信，其他的便不多做介绍，若感兴趣，请自行了解。

RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry AssociaTIon）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。它的全名是“ 数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。

传统的RS-232-C总线标准采用标准25芯D型插头座（DB25），包含了两个信号通道，即主通道和副通道。利用RS- 232总线可以实现全双工通信，在多数情况下主要使用主通道。在一般应用中，使用3条～9条信号线就可以实现全双工通信，如采用三条信号线（接收线、发送线和信号地）能实现简单的全双工通信过程。

收、发两端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

在TXD和RXD数据线上：
（1）逻辑1的电平为-3V~-15V
（2）逻辑0的电平为+3~+15V的电压

在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：
（1）信号有效（接通，ON状态）为+3~+15V的电压
（2）信号无效（断开，OFF状态）为-3~-15V的电压

也就是说，当传输电平的绝对值大于 3V时，电路可以有效地检查出来，介于-3～+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在± (3～15) V之间。
使用RS-232标准的串口设备间常见的通讯结构如下：

TTL指双极型三极管逻辑电路，市面上很多“USB转TTL”模块，实际上是“USB转TTL电平的串口”模块。这种信号0对应0V，1对应3.3V或者5V，与单片机、SOC的IO电平兼容。
我们进行串口通信的时候从单片机直接出来的基本上都是TTL电平。
USB TO TTL模块图如下：

我们要实现两台计算机之间的通信就需要使用两个的 USB TO TTL 模块。

二、USB转TTL实现双机通信

1.接线操作

交叉接口：
串口转TTL模块1的RX接串口转TTL模块2的TX
串口转TTL模块1的TX接串口转TTL模块2的RX

2.使用串口调试助手进行双机通信

准备一个要发送的图片文件

打开串口调试助手，选择端口号，并点击打开串口

接着设置波特率，点击打开文件，选择要发送的文件，可以看见传输文件的字节大小，现在就可以发送文件了

发送完成，可以看见预计用时约11.52s

根据手机计时，实际用时约17.33s（手动计时，略有误差）

接收端接收成功，点击保存数据将接收文件进行保存

保存成功后，进入保存路径，右击文件进行图片方式查看接收到文件，如下图所示

另外，可以通过改变波特率，测试传输同一文件时的传输时间：
①当波特率为115200时，预计传输时间约为32.42s，实际传输时间为51.57s


②当波特率为256000时，预计传输时间为15.42s，实际传输时间为32.69s


③当波特率为512000时,预计传输时间为8.42s，实际传输时间为27.69s

三、总结

通过实验可知，实际传输时间比预计传输时间要大很多，因为实际传输中存在着时延，另外，文件的传输速率在一定程度上与波特率相关，在一定范围内，与波特率成正相关，倍数增长，传输消耗时间减少，但是波特率过大时，如在图片过程传输中，波特率由256000->512000，预计时间减少约一半，但是在实际传输过程中，消耗时间与256000波特率消耗时间差距不大，因此TTL标准传输距离相对较短、速度较慢。

四、参考链接

1.https://blog.csdn.net/weixin_52288941/article/details/121308096?spm=1001.2014.3001.5501
2.https://blog.csdn.net/sym_robot/article/details/114500229
3.串口调试助手
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