硬件 --- 通信 --- uart/通信方式/电平标准/通信方向

1 UART 通用异步收发器

全称:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter

核心:异步、串行、全双工 通信协议

专用引脚:

  • RXD:数据接收信号线(Receive Data)
  • TXD:数据发送信号线(Transmit Data)

接线规则:交叉连接

  • 设备 A TXD → 设备 B RXD
  • 设备 A RXD → 设备 B TXD

2 串行通信 vs 并行通信

2.1 串行通信

  • 定义:通过1 根数据线 ,逐个 bit依次发送数据

  • UART 发送规则:

    严格遵循 LSB 优先(低位先行)

    • 先发送最低位(bit0),最后发送最高位(bit7/bit8)
  • 特点:

    • 传输速度:较慢
    • 硬件成本:低、实现简单
    • 传输距离:远(配合差分电路如 RS485 时)
    • 抗干扰性:好(RS485 差分信号)

2.2 并行通信

  • 定义:通过多根数据线 ,多个 bit 同时传输
  • 特点:
    • 传输速度:快
    • 硬件成本:高、布线复杂
    • 传输距离:极近(通常 < 30m)
    • 抗干扰性:差(易串扰、时序偏移)

3 电平标准

3.1TTL 电平

  • 标准:正逻辑
  • 5V TTL:高电平 3.3~5V,低电平 0V
  • 3.3V TTL:高电平 2~3.3V,低电平 0V
  • 特点:传输距离极近(<1 米),只适合板内通信
  • 常用芯片:CH340(USB ↔ TTL 电平转换,用于电脑和单片机串口通信)

3.2 RS232 电平

  • 标准:负逻辑(与 TTL 完全相反)
  • 电平范围:
    • 高电平(逻辑 1):-3V ~ -15V
    • 低电平(逻辑 0):+3V ~ +15V
  • 特点:传输距离中等(约 15 米),抗干扰一般,不可直接与 TTL 连接,必须电平转换

3.3 RS485 电平

  • 标准:差分信号(A、B 两根线)
  • 判定规则:
    • 逻辑 1(高):A - B > +200mV(常用 2~6V)
    • 逻辑 0(低):A - B < -200mV(常用 -2~-6V)
  • 特点:
    • 传输距离最远(可达 1200 米)
    • 抗干扰性最强
    • 多机通信(一主多从)
    • 半双工通信(2 线)/ 全双工(4 线)

4 通信方向模式

4.1 单工

  • 方向:固定单向
  • 角色:数据接收方和数据发送方是固定的
  • 线路:1 根信号线
  • 例子:广播、红外发射

4.2 半双工

  • 方向:双向,但同一时刻只能单向(信双方既可以作为数据发送方也可以作为数据接收方)
  • 线路:1 根数据线(或差分 2 线)
  • 例子:I2C、RS485(2 线)、对讲机
  • 注意:UART 不是半双工

4.3 全双工

  • 方向:任意时刻双向同时传输
  • 线路:2 根独立数据线(TX/RX)
  • 例子:UART、SPI、USB、网络口
相关推荐
一条大祥脚3 天前
26CCPC网络赛 DFS|数学|解方程|异或哈希|通信|二分|倍增|期望DP|最短路计数
通信·倍增·ccpc网络赛·疑惑哈希·期望dp
小贺儿开发5 天前
Unity 局域网遥控幻灯片展示工具 3.0
科技·http·unity·工具·ppt·通信·网页
搞科研的小刘选手7 天前
【中国·海口(线上+线下)】2026年智能感知、通信与海洋应用国际学术会议(ISCMA 2026)
通信·学术会议·会议推荐·智能感知·海洋应用·海口·海南大学
码上有光8 天前
Linux进程通信——共享内存、消息队列和信号量
android·linux·运维·共享内存·通信
Seoyoneh20 天前
呼叫中心系统上云还是本地部署?架构、成本与运维全维度技术对比
人工智能·信息与通信·通信
小贺儿开发20 天前
Unity 家居视频遥控(细节优化)
科技·unity·程序员·udp·视频·工具·通信
Seoyoneh21 天前
智能客服意图识别实战:深度学习与规则引擎融合架构与落地实践
人工智能·信息与通信·通信
物联通信量讯说23 天前
IOTE 2026 释放信号:中国 IoT 出海正在进入“长期运营”阶段
物联网·iot·通信·企业出海
Seoyoneh23 天前
呼叫中心工单系统架构实战:自动建单与闭环流转技术解析
人工智能·信息与通信·通信
Seoyoneh24 天前
智能客服机器人多轮对话与上下文管理:NLU、DST与对话状态机技术实现
人工智能·信息与通信·通信