硬件常识_串口相关

---

一、前言

作为一只厂狗，经常听到一些词，“RS232”、“RS485”、“串口”、“DB9”…
在我眼里，一律是这个玩意儿，

为什么会产生这种（错误的）认识呢？
因为有人告诉我上图中的物体叫 USB转485数据线 。
USB我认识啊，就是左边的那个接头；那剩下的一个头就是485咯。
再加上插上这两个头的通信叫串口通信，这玩意儿叫串口线好像也没啥问题。
那USB转232数据线的外观和上图一样，所以我自然以为是一个东西。
很明显，这种认识的方式不对的。所以有必要从头学习一下。

---

二、学习

串口

串口（Serial Port），是串行端口的简称。也有叫串行接口的，接口更有硬件端口的含义，侧重于物理接口。

串行通信是一种通信方式，数据在通信线上一位一位地顺序传输。

而端口就是设备与外界通信的进出口的意思。

串口常用于实现计算机与外部设备之间的串行通信。

DB9

D型数据接口连接器，用于连接电子设备（比如：计算机与外设）的接口标准。因形状类似于英文字母D，故得名D型接口。

那为什么叫DB9，而不是D9呢。
因为D型接口根据口（母头）/针脚（公头）的数量可以细分为A型（15针），B型（25针），C型（37针），D型（50针），E型（9针）。而又由于早期B型（25针）用的比较多，人们叫习惯了DB口。所以后来，其它数量针脚的型号也叫DB口了（其实按标准叫法，9针的叫DE9，25针的叫DB25）。

DB后面的数字是针脚的数量。

RS232

RS-232，全称是EIA-RS-232C，EIA是Electronic Industry Association——代表美国电子工业协会；RS是Recommended Standard——表示推荐标准；232是标识号；C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。这里只介绍EIA RS-232C（简称232，RS232）。

那很显然，232是一种标准，标准就是一种统一的规定。
那232规定了啥？
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。

• 接线/连接：PC中的串口的典型是232及其兼容接口，串口引脚有9针和25针两类。一般的PC中使用的是9针的接口。9针的232串口引脚定义如下：
  
  也就是说，232通常采用DB9或DB25连接器来实现设备之间的连接，并对引脚做了定义。
• 信号电平方面：规定了RS-232C采用负逻辑规定逻辑电平，-3V—-15V为逻辑“1”电平，+3V—+15V为“0”电平（这是怎么得到的？经过大量实践，综合评定得出的）。
• 传输速率方面：PC提供的串行端口终端的传输速度一般都可以达到115200bps甚至更高，标准串口能够提供的传输速度主要有以下波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bsp、38400bps、57600bps、115200bps等，在仪器仪表或工业控制场合，9600bps是最常见的传输速度，在传输距离较近时，使用最高传输速度也是可以的。传输距距离和传输速度的关系成反比，适当地降低传输速度，可以延长RS-232的传输距离，提高通讯的稳定性。

RS485

有了232做铺垫，那485显然也是一种标准。
485隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线、半双工、平衡传输线多点通信的标准。它是一种差分信号的串行通信标准。与 RS-232 相比，RS-485 具有更高的通信速率、更远的通信距离以及更好的抗干扰性能，被广泛应用于工业控制、楼宇自动化、远程传感器读取等领域。

USB

所以，其实USB也是一种标准。
USB采用四线电缆，其中两根是用来传送数据的串行通道，另两根为下游（Downstream）设备提供电源，对于任何已经成功连接且相互识别的外设，将以双方设备均能够支持的最高速率传输数据。

USB怎么能是四线呢？
它明明是一个大方口：

其实这个大方口是USB的接口罢了。
和软件一样，为了方便使用（插拔），硬件电路通常不会暴露最原始的几根线/针脚，而会把它们封装成一个接口。

---

三、总结

• 232、485、USB严格来讲是标准的简称；但平时说的232，485，USB可能是遵循相应标准的接口；
• DB9是9针的D型接口；
• 串口是串行通信的端口（这个层面上来说，平常说的USB也可以算是串口？）；
• USB转485，实际上是把USB标准的口转成485标准的口（因为涉及到电气标准、连接方式等变化，所以通常是设计一个转换电路，并且在接口处封装）。