【嵌入式】常用串口协议与转换芯片详解

0 前言

  最近有点想研究USB协议，正好也看到有评论说对如何选择USB转串口模块有些疑惑，其实我也一直很想写一篇关于串口的总结式的文章，借此契机来完善一下。

1 一个通信的协议的组成

  所谓通信协议，顾名思义，其本质就是一个协议，即一个约定，大家约定好通信的一些标准，这样大家就能根据这个标准来设计并生产产品，而避免了A产品不兼容B这样的情况发生。
  那不妨先想一下，一个通信协议需要规定哪些内容呢？
  一般来说，主要包括三个方面：

• 物理属性  主要是约定插头或接口的外在特性。包括这个插头长啥样（物理形状），有几个引脚（引脚定义）等等。
• 逻辑属性  逻辑属性主要是约定这个协议传输数据时的时序。因为在实际传输数据过程中，并不是直接把需要传输的数据依次传输的，这样接收端就不知道从哪里开始接收，数据传输就会错乱，因此往往是把数据切分为小块然后加上一些固定的字符，组成“一帧”，再传输，同样接收端也按照约定好的帧格式来进行解析。这样数据传输才能有序进行。
• 电气属性  在常见的串行数据传输协议中，都是传输数字信号，即用0 和 1来表示需要传输的数据，因此就需要明确多少电压代表0，多少电压代表1。

以下的内容也将按照上述思路来进行展开。

2 常用协议名词解释

2.1 UART

  对于玩单片机的同学来说，UART可能是接触的最早的串行通信协议了，在使用时，我们更多关注的其实是UART的时序，即设置波特率、设置几位数据位，是否有奇偶校验等，即所谓的配置串口，但其实这个更多的是规定串行通信的时序。
  但我们对于这个串口其实主要理解的是

但其实UART代指的是一种时序，即

起始位 + 数据位 + 奇偶校验位 + 停止位

这种代表时序

2.2 RS232

  需要注意的是，RS232的时序其实也是UART时序，即上面这些。他主要的特点体现在电气属性和物理属性上

3 常用的芯片

3.1 MAX232

3.2 CP2102

3.3 CH340

3.4 FT232