UART 和 USB 的区别

本人是初学者，非常愿意与大家交流。

想象一下，UART 和 USB 就像两种不同的“对话方式”：

特性	UART（老式对讲机）	USB（智能电话）
通信方式	两根线直接聊天（TX发，RX收）	四根线智能对话（D+/D-数据线+电源+地线）
速度	慢速（常见9600-115200比特/秒）	极快（USB2.0可达480M比特/秒）
协议复杂度	简单（只需约定语速“波特率”）	复杂（需遵守严格通信规则，自动协商）
连接对象	一对一聊天	一对多聊天（支持Hub扩展）
供电能力	不供电（纯数据）	可供电（5V/500mA）
典型场景	单片机与传感器、模块间通信	电脑与外设（鼠标、U盘、开发板）连接

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ESP32 的 Arduino 示例（UART 和 USB 联合作战）

场景描述

用 ESP32 同时演示 UART 和 USB 的功能：

1. USB 接收电脑发送的消息

2. UART 将消息转发给另一个设备（这里模拟自发自收）

3. UART 收到消息后通过 USB 回传给电脑

引脚说明（UART 自发自收测试）

ESP32 引脚说明：
  UART1：TX = GPIO12, RX = GPIO13
  用杜邦线短接 GPIO12 和 GPIO13（让UART1自己发给自己）

代码实现

#include <HardwareSerial.h>

// 初始化硬件串口 UART1（使用GPIO12/13）
HardwareSerial MySerial(1); 

void setup() {
  // USB串口（用于和电脑通信）
  Serial.begin(115200); 
  
  // UART1初始化（波特率115200）
  MySerial.begin(115200, SERIAL_8N1, 13, 12); // RX=13, TX=12
  
  Serial.println("=== UART vs USB 演示 ===");
  Serial.println("输入任意字符，ESP32将通过UART转发并回显！");
}

void loop() {
  // 从USB（电脑）读取数据 → 通过UART1发送
  if (Serial.available()) {
    char usbData = Serial.read();
    MySerial.write(usbData); // 通过UART1发送
    Serial.print("[USB→UART] 发送: ");
    Serial.println(usbData);
  }
  
  // 从UART1读取数据 → 通过USB发回电脑
  if (MySerial.available()) {
    char uartData = MySerial.read();
    Serial.print("[UART→USB] 收到: ");
    Serial.println(uartData);
  }
}

操作步骤

1. 用 USB线 连接 ESP32 和电脑

2. 用杜邦线 短接 GPIO12 和 GPIO13（模拟另一个UART设备）

3. 打开 Arduino 串口监视器（波特率115200）

4. 发送字母 A → 将看到：

   [USB→UART] 发送: A
   [UART→USB] 收到: A

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结论

1. USB 的便利性：
   ESP32 通过 USB 与电脑高速通信（Serial对象），无需额外转换芯片。

2. UART 的灵活性：
   用 HardwareSerial 可创建多组UART（ESP32有3组），连接GPS、传感器等模块。

3. 协同工作：
   USB 负责“人机交互”，UART 负责“设备间通信”，二者在物联网项目中缺一不可！

💡 趣味类比：

• USB 像顺丰快递（高速可靠，直达电脑）

• UART 像小区快递柜（短距离传输，连接本地设备）
  ESP32 则是聪明的快递站长，协调两者高效运作！