常见的接口汇总

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1. 串口

1.1 串口概述

1.2 串行和并行

2. UART

3. TTL电平

4. USB

5. RS-232

6. RS-485

7. SPI

8. IIC

9. IIS

10. CAN

11. 1-WIRE

1. 串口

1.1 串口概述

串行接口简称串口，也叫串行通信接口，一般也叫COM口，这是一个统称。采用串行通信的接口都叫作串口，串口是一个硬件接口。

1.2 串行和并行

串行：计算机总线或其他数据通道上，每次传输一个元数据，并连续进行以上单次过程的通信方式。

并行：在并行端口上通过一次同时传输若干位元数据的方式进行通信，所以并行的速度比串行快。

2. UART

2.1 UART概述

UART是Universal Asynchronous Receiver/Transmitter的简称，也就是通用异步收发传输器。UART可以连接TTL电平也可以连接RS-232，UART接TTL电平就是普通的串口，+5V等价于逻辑"1"，0V等价于逻辑"0"；而UART如果接了RS232/RS485的转换芯片，那么后面的总线上就是按照RS232/RS485规则来传输数据。UART是一种串行、异步、全双工的通信协议，工作原理是将传输数据的每个二进制位串行传输。在UART通信协议中信号线上的状态为高电平时代表“1”，信号线上的状态为低电平时代表“0”。

2.2 UART数据格式

一个字符为10位（1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个结束位），数据通信格式为下图。

空闲位：

UART协议规定，当总线处于空闲状态时信号线的状态位'1'即高电平，表示当前线路上没有数据传输。

起始位：

每开始一次通信时发送方先发出一个逻辑'0'的信号（低电平），表示传输字符的开始。因为总线空闲时为高电平所以开始一次通信时先发送一个明显区别于空闲状态的信号即低电平。

数据位：

起始位之后就是我们要传输的数据，数据位可以是5、6、7、8、9位等，构成一个字符（一般是7位），如ASCII码（7位），扩展BCD码（8位）。先发送最低位，最后发送最高位。

奇偶校验位：

数据位加上这一位（奇偶校验位）后，使得'1'的位数应为偶数（偶校验）或奇数（奇校验），以此来校验数据传送的正确性。校验位其实是调整个数，

奇校验（odd parity）：如果数据位中“1”的数目是偶数，则校验位为“1”，如果“1”的数目是奇数，校验位为“0”。
偶校验（even parity）：如果数据为中“1”的数目是偶数，则校验位为“0”，如果为奇数，校验位为“1”。

停止位：

它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中的两台设备之间出现了不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟的机会。停止

位个数越多，数据传输越稳定，但是数据传输速度也越慢。

3. TTL电平

3.1 TTL电平概述

TTL是Transistor-Transistor Logic的简写，是一种电平逻辑，晶体管-晶体管逻辑。

3.2 标准TTL电平逻辑

逻辑1：高电平，VCC(3.3V/5V)

逻辑0：低电平，GND(0V)

对TTL电平的器件来说，当输入电压高于2V时，才会被识别为逻辑1，输入的低电平低于1.2V时，才会被识别为0。输出高电平 $V_{oh}>2.4V$ ，输出低电平 $V_{ol}<0.8V$ ，输入高电平 $V_{ih}>2.0V$ ，输入低电平 $V_{il}<1.2V$ 。

3.3 USB转TTL

玩过51单片机的小伙伴应该都用过CH340G模块，用来下载HEX文件，这个模块的作用就是将USB转成TTL电平。一般单片机的电平都是TTL电平，模块的内部芯片是CH340T，图（USB转TTL模块）

使用CH340T芯片，USB转TTL电平的电路原理图。

注意：CH340G和CH340T都是USB转TTL电平的芯片，只是封装不同，管脚不同。

3.4 TTL与单片机连接

TTL电平的器件之间通信，只需要三根信号线：TXD、RXD和GND，和单片机接法很简单，3.3V的单片机就接3.3V，5V的单片机就接5V，如果单片机有单独的供电，3.3V和5V都不接。

4. USB

USB是Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑和外部设备的连接和通讯，是应用在PC领域的接口技术，特点是传输速度快，支持热插拔，可连接多个设备。常见的USB接口有：

其中最常见的Type-A的USB的接口定义为

5. RS-232

5.1 RS-232概述及电平逻辑

RS232不同于TTL的电平逻辑，为负逻辑。负12V代表高电平逻辑1，正12V代表低电平逻辑0，电压也有标准范围。

高电平：逻辑1，-15V到-3V；

低电平：逻辑0，+3V到+15V

5.2 DB9接口定义

RS232串口线最常见的就是DB9针，一般用到最多的是RXD、TXD、GND三个信号。下面是RS232串口引脚的定义：

母头引脚	引脚作用+名称		**引脚	引脚作用+名称
1	数据载波检测	DCD	1	数据载波检测	DCD
2	数据发送	TXD	2	数据接收	RXD
3	数据接收	RXD	3	数据发送	TXD
4	数据设备准备	DSR	4	数据终端准备	DTR
5	地	GND	5	地	GND
6	数据终端准备	DTR	6	数据设备准备	DSR
7	清除发送	CTS	7	请求发送	RTS
8	请求发送	RTS	8	清除发送	CTS
9	振铃指示	RI	9	振铃指示	RI

1. 串口

1.1 串口概述

1.2 串行和并行

2. UART

2.1 UART概述

2.2 UART数据格式

3. TTL电平

3.1 TTL电平概述

3.2 标准TTL电平逻辑

3.3 USB转TTL

3.4 TTL与单片机连接

4. USB

5. RS-232

5.1 RS-232概述及电平逻辑

5.2 DB9接口定义

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