安卓主板常见串口、COM口、UART口, TTL、RS-232、RS-485区别详解

广州定昌电子gzdcsmt.com
2022-12-22

一句话总结区别就是:串口中的UART,RS232,RS485,COM口都是指物理硬件或接口,TTL,RS232,RS485是指电平标准。


在嵌入式开发当中,工程师经常会碰到RS232、RS485 和 TTL,UART,COM口的概念。今天定昌小编给大家聊聊。安卓RK3399售卖机主板接口图示.jpg

一、其它结论总结如下:


1、串口是一个泛称,UART,TTL,RS232,RS485,COM都遵循类似的通信时序协议,因此都被通称为串口,所以在安卓主板规格书或接口说明时,常见于如下文字描述“安卓主板具有4 路串口,其中 3 路 TTL 串口(2 路可复用为 RS232 串口,1 路可复用为 RS485),1 路 TTL调试串口(可改为普通 TTL 串口使用)等常见说明备注。

2、RS232、RS485和TTL都是电平标准(电气信号)。

3、TTL电平标准中,低电平为0,高电平为1(相对于地,是标准的数字电路逻辑)。

4、RS232电平标准中,正电平为0,负电平为1(相对于地,可以使用正负6-15V,甚至可以使用高阻态)。

5、RS485与RS232相似,但使用差分信号逻辑,更适合远距离和高速传输。

RS232与RS485.png

6、UART是串口收发的逻辑电路,这部分可以独立成芯片,也可以作为模块嵌入到其他芯片里,单片机、SOC、嵌入式开发板及安卓主板以及PC电脑里都会有UART芯片模块。通常传输8位数据,1个起始位(低电平)、8位数据位和1个停止位(高电平),可以使用3.3V或5V。

7、嵌入式开发板及安卓主板当中,我们所说的串口严格来说是叫做UART接口。

安卓主板UART接口.png

8、COM口:D-SUB外形(一种连接器结构,安卓主板的VGA接口的连接器也是D-SUB)的串行通信口,应用了串口通信时序和RS232的逻辑电平。D-SUB DB-9插座也常见于部分“安卓工控盒子”。可查询:

(VGA接口的安卓主板也是D-SUB接口,如:定昌的DC_RK3288_VGA。‍ )

(安卓工控盒子的D-SUB DB9接口:如:定昌的DC_A588_AI边缘计算工控盒子。

安卓工控盒子的DB9 DSUB COM口(串口).png




二、TTL及RS232,RS485,UART接口定义,这里以定昌安卓主板型号:DC_RK3399_GB为例。


定昌DC_GB_RK3399安卓主板TTLRS232485等接口.png


TTL 接口(UART2/UART3/UART1)定义:如下表所示:

序号

定义

属性

描述

电压域

1

3.3V

电源

+3.3V 输出


2

TX2/TX3/TX1

输出

串口2/串口3/串口1数据发送(TTL)

3.3V

3

RX2/RX3/RX1

输入

串口2/串口3/串口1数据接收(TTL)

3.3V

4

GND




串口调试接口:如下表所示:

序号

定义

属性

描述

电压域

1

RX2

输入

串口数据接收(TTL)

3V

2

TX2

输出

串口数据发送(TTL)

3V

3

GND




RS485 接口(串口 4):如下表所示:

序号

定义

属性

描述

1

3.3V

电源输出

+3.3V 输出

2

A

输入/输出

串口 4, Date+(GPIO1_C2)

3

B

输入/输出

串口 4, Date-(GPIO1_C2)

4

GND



RS232 接口(串口 1/串口 3):如下表所示:

序号

定义

属性

描述

1

5V

电源

+5V 输出

2

TX1/TX3

输出

串口 1/串口 3 数据发送(RS232)

3

RX1/RX3

输入

串口 1/串口 3 数据接收(RS232)

4

GND






三、了解更多区别:


1、嵌入式里面说的串口,一般是指UART口。有D型9针(DB9)插头和 4针杜邦头两种。如下图所示:

DB9COM与RS232.png


D型9针(DB9)插头定义:一般只接出RXD TXD两针,外加GND。

序号

定义

属性

描述

1

-

-

NC

2

RX

输入

串口数据接收(RS232)

3

TX

输出

串口数据发送(RS232)

4

-

-

NC

5

GND

6

-

-

NC

7

-

-

NC

8

-

-

NC

9

--

-

NC


这是常见的4针串口,在电路板上常见,经常上边还带有杜邦插针。还有时候有第五根针,3.3V电源端。由于是预留在电路板上的,协议可以有很多种,要看具体设备。UART有4个pin(VCC, GND, RX, TX), 用的TTL电平, 低电平为0(0V),高电平为1(3.3V或以上)。


UART接口有4个PIN脚.png

TTL 接口(UART2/UART3/UART1)接口定义

序号

定义

属性

描述

电压域

1

3.3V

电源

+3.3V 输出


2

TX2/TX3/TX1

输出

串口2/串口3/串口1数据发送(TTL)

3.3V

3

RX2/RX3/RX1

输入

串口2/串口3/串口1数据接收(TTL)

3.3V

4

GND



2、USB转TTL。

下图是个USB转TTL串口的小板,可以用USB扩展出一个串口。芯片为PL2303HX。网上经常混淆各种串口,但是这个确实是可以给STC单片机下载程序的。

USB转TTL.png

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,信号1对应3.3V或者5V。与单片机、SOC的IO电平兼容。不过实际也不一定是TTL电平,因为现在大部分数字逻辑都是CMOS工艺做的,只是沿用了TTL的说法。我们进行串口通信的时候从单片机直接出来的基本是都是 TTL 电平。可以对USB,TTL,RS232,RS485自由互转,通过开关实现物理切换,方便可靠,无干扰。高速通讯:波特率可达2Mbps。





四、TTL与RS232,RS485硬件框图简介:


TTL电平:全双工(逻辑1: 2.4V--5V 逻辑0: 0V--0.5V)

1、硬件框图如下,TTL用于两个MCU间通信

TTL硬件框图.jpg


2、‘0’和‘1’表示

TTL的0和1.jpg


RS232:是电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 制定的异步传输标准接口,同时对应着电平标准和通信协议(时序),其电平标准:+3V~+15V对应0,-3V~-15V对应1。rs232 的逻辑电平和TTL 不一样但是协议一样。

RS-232电平:全双工(逻辑1:-15V--5V 逻辑0:+3V--+15V)

1、硬件框图如下,TTL用于MCU与PC机之间通信


RS232硬件框图.jpg

2、‘0’和‘1’表示

RS232 0和1.jpg


RS485:RS485是一种串口接口标准,为了长距离传输采用差分方式传输,传输的是差分信号,抗干扰能力比RS232强很多。两线压差为-(2~6)V表示0,两线压差为+(2~6)V表示1

RS-485:半双工、(逻辑1:+2V--+6V 逻辑0:-6V---2V)这里的电平指AB 两线间的电压差。


1、硬件框图如下:

RS485硬件框图.jpg

2、‘0’和‘1’表示

RS差分信号0和1.jpg


……未完待续。


(以上部分资料由定昌小编原创整理编辑,部分素材取材于自家产品及网络)。


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