什么是RS-232串口？

1. 概述​​

​​RS-232​​（Recommended Standard 232）是一种​​串行通信标准​​，它定义了计算机与外部设备（如调制解调器、打印机、传感器等）之间的数据传输协议，目前在工业控制、嵌入式系统等领域发挥重要作用。

2. 技术特点​​

​​2.1 电气特性​​

• ​​电平标准​​：
  • ​​逻辑1（MARK）​​：-3V至-15V（典型值-12V）。
  • ​​逻辑0（SPACE）​​：+3V至+15V（典型值+12V）。
  • ​​兼容性​​：需通过电平转换芯片（如MAX232）与TTL/CMOS电路（0-5V）连接。
• ​​抗干扰能力​​：差分信号未采用，易受电磁干扰，传输距离受限。

​​2.2 物理接口​​

• ​​连接器类型​​：
  • ​​DB9（9针）​​：小型设备常用（如工控机）。
  • ​​DB25（25针）​​：早期计算机和调制解调器使用，现较少见。 

3. 工作原理​​

​​3.1 异步传输​​

• 数据以​​字符（帧）​​为单位传输，每帧包含起始位、数据位、校验位和停止位。
• ​​时序要求​​：收发双方需预设相同波特率，无共享时钟信号，依赖起始位同步。

​​3.2 全双工通信​​

• 支持​​同时发送和接收数据​​（TXD和RXD独立通道）

4. 应用场景​​

• ​​工业控制​​：PLC、传感器、数控机床的调试与通信。
• ​​嵌入式开发​​：单片机（如STM32、Arduino）与PC的数据交互。
• ​​旧式设备​​：老式打印机、调制解调器、POS机。
• ​​调试接口​​：路由器、交换机的Console端口配置。

5. 优缺点分析​​

​​5.1 优点​​

• ​​简单可靠​​：协议简单，开发成本低。
• ​​兼容性广​​：支持多种操作系统和编程语言。
• ​​实时性​​：适合低速率、短距离的实时通信。

​​5.2 缺点​​

• ​​传输距离短​​：理论最大15米（实际受干扰影响更短）。
• ​​速率低​​：最高约115.2 kbps，无法满足高速需求。
• ​​抗干扰差​​：单端信号易受噪声影响。
• ​​接口体积大​​：DB9/DB25连接器占用空间较多。

6. 实际应用指南​​

​​6.1 硬件连接​​

• ​​PC与单片机通信​​：
  1. 使用USB转RS232适配器。
  2. 通过MAX232芯片转换电平，连接单片机UART引脚。
• ​​设备间直连​​：交叉连接TXD与RXD（DTE与DCE设备需匹配）。

USB转232模块如图所示：