USB
USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行總線)的縮寫,是一個外部總線標準,用于規范電腦與外部設備的連接和通訊,是應用在PC領域的接口技術。作為應用最廣泛的USB接口,每臺電腦必不可少的通訊接口之一,它的最大特點是支持熱插撥,即插即用。傳輸速度快。
串口
串行接口( cluster communication port )簡稱串口,也稱串行通信接口或串行通訊接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的擴展接口。串行接口是指數據一位一位地順序傳送。串口通常是9針,也有25針的接口,最大速率115200bps。通常用于連接鼠標(串口)及通訊設備(如連接外置式調制解調器進行數據通訊或一些工廠的數控機接口)等。其特點是通信線路簡單,只要一對傳輸線就可以實現雙向通信(可以直接利用電話線作為傳輸線),從而大大降低了成本,特別適用于遠距離通信,但傳送速度較慢。
USB轉串口
USB轉串口即實現計算機USB接口到通用串口之間的轉換。為沒有串口的計算機提供快速的通道,而且,使用USB轉串口設備等于將傳統的串口設備變成了即插即用的USB設備。
對于大多數工程師來說,開發USB2.0 接口產品主要障礙在于:要面對復雜的USB2.0協議、自己編寫USB設備的驅動程序、熟悉單片機的編程。這不僅要求有相當的VC編程經驗、還能夠編寫USB接口的硬件(固件)程序。所以大多數人放棄了自己開發USB產品。
為了將復雜的問題簡單化,可以使用USB轉串口模塊。這個模塊可以被看作是一個USB2.0協議的轉換器,將電腦的USB2.0接口轉換為一個透明的并行總線,就象單片機總線一樣。從而幾天之內就可以完成USB2.0產品的設計。
USB轉串口的應用領域
現代工控領域最廣泛的應該莫過于RS232、RS485、并口接口,發展歷史悠久,很多領域都廣泛應用的到,比如一些編程愛好者,在使用編程器的時候會用到串口。還有一些機械控制系統,門禁系統,都離不開使用RS232、RS485來通訊。
傳統的主板都有這個接口,但由于主板市場定位不同,很多新主板并不帶串口接口,比如,筆記本就很少再帶有這些老式接口。使用USB接口替代其它大部分通訊接口,使得一些主板在連接RS232串口或者并口通訊時遇到了難點。針對這種情況一些廠商推出了一系列產品,來解決這個問題。
怎么設置串口號COM ?
在首次安裝USB轉串口驅動時,其串口號由WINDOWS自動分配(通常從COM2開始分配),安裝完成后可在設備管理中點擊屬性修改串口號。
設置方法:
1、右鍵點擊“我的電腦”,選擇“屬性”,然后在彈出的“系統屬性”對話框中點擊“硬件”標簽,點擊“設備管理器”。
2、在彈出的設備管理器對話框中點擊“端口COM和LPT”前面的“+號”,然后右鍵點擊“USB-SERIAL CH340”,選擇“屬性”,
3、然后在彈出的對話框里選擇“端口設置”標簽,點擊“高級”按鈕,然后在彈出的對話框中將會看到在“COM端口號”右邊有個下拉選擇組合框,點擊選擇想要設置的COM端口號,最后依次點擊“確定”。
好了,以上內容就是帝特電子關于USB轉串口的詳細介紹,希望能對大家有所幫助!感謝您的閱讀與支持!
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講串口通訊之前,我們先來講一講通訊的概念吧,因為我想讓大家知道通訊的本質是什么,只有在你知道了通訊的本質之后,你才能在學習通訊的大路上順風順水。
所以呢,你們要認真看完我為你們精心編制的小故事,看完之后,你會對現在的通訊有一個更加深刻的理解。
在遙遠的古代,沒有手機、電腦這樣的通訊工具,更沒有汽車、飛機之類的交通工具,那么如果有敵人來攻城的話,如何快速傳遞把信息傳遞給千里之外的兵營呢?
答案想必大家都知道,那就是烽火臺!
而且是每隔數里建設一個烽火臺,等有敵人來犯就點燃煙草,烽煙會在短時間內傳到千里之外的兵營。
我們暫且稱它為烽煙通訊,它的通訊原理很簡單,有烽煙的情況就代表著有敵人來犯,如果沒有烽煙就代表一切正常,它只會出現兩種情況。
但是有烽煙并不一定是出現了戰爭,比如說西周時期的周幽王為了博美人褒姒一笑,在沒有發生戰爭的情況下,點燃了烽火臺,各方諸侯諸侯紛紛趕來救駕,來了之后周幽王和褒姒在臺上哈哈大笑,面對奇恥大辱,犬戎一怒之下殺死了周幽王。
因為烽煙意味著敵人來犯早已在人們心中達成共識,所以即使是假的,各方諸侯也會默認為真。通訊只能事先代表約定俗成的東西、而不能反映事實上發生的事情。
烽火臺這種通訊方式看似簡單,但卻是我們現在所有高級通訊的基礎,夸張一點的講,無論多么復雜的通訊,像紅外遙控、wifi、3G、5G這些都可以說成是烽煙通訊的衍生品,無論現代多么復雜的通訊方式,它的原理都是基于這種烽煙通訊演化而來的,即在某一時刻不是在傳遞高電平,就是低電平。
只不過這些現代化通訊傳輸的速率極快,在一秒當中變換高低電平幾千萬次,甚至上億次,它可以使我們在及短的時間內接收/傳輸大量的信息。如果把時間放慢、放慢再放慢,你會發現這些現代化的通訊執行的就是不停的把烽火臺點燃熄滅的過程。
串口通訊是電子研發人員常用的一種通訊,也是最簡單的一種通訊之一。這種通訊目前最常見的一種形式是:芯片與電腦之間通訊,它的傳輸速率極慢,通常傳輸速率1-10KB/S,這個速率相比于我們現在的USB傳輸速度相差了幾千甚至上萬倍,但為什么這種通訊至今還沒有被淘汰呢?
老式串口接口,現在已經淘汰
要知道電子開發人員所使用的芯片不是做存儲用的,它可能傳輸的就是溫度、距離、壓力這些,即使是1K/S,我們也能在1S之內接受1024個數據,對于人類而言,這個速度顯然是足夠快的,1024次/S的速度就把我們開的眼花繚亂了,面對如此‘多’的數據,你會自顧不暇,所以這種低端芯片與電腦通訊往往采用串口通訊。
接下來說一下串口到底是如何在芯片和電腦之間傳輸的。
串口通訊本來及其簡單的一種通訊,可是現在與之有關的教科書里官腔太多,而且還摻雜著很多專業術語,比如各種寄存器、鎖存器這些,除此之外還講述了串口的很多情況,同步或者異步都有,很多情況是用不到的,學生們往往是懷著期望的心去學習,但是最終卻失望而歸,只要有一個寄存器的原理不懂,就會影響到你學習的心情。
串口接線
很多人雖然會使用串口通訊了,但是具體是怎么發出去的,可能知道的人就不多了,反正是配置好寄存器就可以使用串口通訊了,這種學習方法是最快的,但是對這個串口的基本工作原理理解的還是不到位。
接下來我們來更深一步的去了解串口,在了解串口之前我們首先要直到串口發送的是什么?
串口其實發送的是高低電平,比如我們把要發送信息的高低電平發送給電腦,它就直到我們發送的信息,并且顯示出來、那么問題又來了,電腦是如何直到這些高低電平代表的什么呢?
這些呀,早就有人想過了,就像我們之前講過的烽煙通訊,烽煙代表敵人來犯。這個串口傳輸的高低電平也早就我們聰明的人類定義好了,不過這次不是中國人了,而是美國人定義的,然后全世界都這么使用了。
ASCII碼
ASCII表如下圖所示,每一個圖形都對應的8位的二進制,比如A對應的是0100 0001,如果我們要給電腦發送A的話,是不是發送0100 0001對應的高低電平就可以了(1對應高電平)?
當然不是了,因為要成功的發送數據,在它發送數據之前,首先要給電腦發送一個開始信號,不然電腦接收就亂了,就像我們去取快遞,都是在收到短信之后再過去,不然去了可能快遞還沒有到呢。
串口發送數據也一樣,首先要發送一個開始的信號,這個信號也叫做起始位。在串口不工作的時候默認的都是高電平,如果要給電腦開始的信號,只需要給一個低電平,電腦就會被喚醒接收我們發送的串口數據,然后我們再逐次發送ASCII數據,是一個一個的發送,而不是同一時刻一起發送。串口嘛,就跟串羊肉串一樣,都是一個個的往竹簽上串。
這也是串口的優勢,發送只需要一根線,如果是并口的話,發送8位數據,就得需要8根線,就物理接線而言,顯然串口更有優勢。
在8位數據發送完成之后,最后還需要發送一位停止位,即最后一位把電平拉高,告訴電腦發送結束,讓電腦準備下一次接收。這東西和我們取快遞一樣,拿完貴重快遞,不能直接走吧,最后還需要簽字不是。
所以要發送A的話,需要發送:
10100 00010
1(停止位) 0100 0001(中間8個為字符A) 0(起始位)
無論是串口發送還是取快遞都是人類想出來的流程,所以存在共性。
還有最后一個問題沒有解決,那就是這每一位的發送間隔是多少呢?
我們還拿烽煙通訊為例,站崗小兵也不是時時刻刻在盯著烽火臺,可能是一小時看一次,然后他也許會做一些娛樂項目。
現在,我們發送串口數據也一樣,我們要提前約定好,多長時間發送一次,然后電腦上也要按照這個時間去接收,不然肯定會接收到錯誤的數據。
我們約定的這個時間就是電子專業中常說的波特率,它所指的是在一秒之內發送了多少位數據。
就拿最常用的波特率9600來說,它所代表的是在1秒之內傳輸9600位數據(0或1)。
知道波特率之后,我們也就知道了傳輸一位所需要的時間,即1/9600=104us。
104us對我們來說可能會很短暫,對芯片來卻是極其漫長的時間。
這時候還是會有人擔心,萬一接收的時序對不上怎么辦。
這個不用擔心,因為芯片接收時也不是104us接收一次,它的接收精度是這個時間的16倍,即以6.5us的最小步長開始計數,它會在你每一位(104us)的中間時刻接收數據,這樣誤差就會變的很小。
所以,串口通訊不需要配置寄存器,直接用單片機的I/O口輸出高低電平也可以實現,因為它和你在單片機上配置寄存器是一樣的,如果最開始你是使用的寄存器來學習串口,可能是只會串口的收發,而不直到串口的最基本發送原理。
如果你有興趣的話,直接在單片機上用I/O模擬串口發送試一試,雖然最終我們都會使用配置寄存器的方式發送串口數據,但這樣做你會對串口發送有一個新的認識。
其它的情況不太常用,暫時就不做闡述。
然后再對上述情況做一個小總結:
發送的數據共10位。
第一位是起始位:把電平拉低。
第二位~第九位:數據位,由所傳輸的字符決定。在這10位當中,也就這8位是有意義的,因為起始位和停止位不代表任何東西,我們可以說串口傳輸的效率為80%。
第十位是停止位:把電平拉高。
為了檢測大家有沒有學會,給你們準備了一個小測試。
猜猜上圖這10位代表哪個字符呢?(參考上面的ASCII碼表)。
代工業控制領域中應用最廣泛的應該是RS232、RS485和并行端口接口。它們有著悠久的發展歷史,并廣泛應用于許多領域。例如,一些程序員在使用程序員時使用串行端口。還有一些機械控制系統和門禁系統,它們離不開RS232和RS485通信。
傳統的主板都有這個接口,但是由于主板的市場定位不同,很多新的主板沒有RS232、RS485和串行口接口。例如,筆記本很少有這些舊接口,因為現在主流的筆記本都是輕薄便捷型的了。使用USB接口代替大多數其他通信接口,使得一些主板在連接RS232串口或并口通信時遇到困難。鑒于這種情況,一些制造商推出了一系列產品來解決這個問題。
USB到串口是從USB接口到通用串口的轉換。它為沒有串行端口的計算機提供了一個快速通道。此外,將USB轉串口設備相當于將傳統的串口設備變成即插即用的USB設備。作為使用最廣泛的USB接口,每臺計算機必不可少的通信接口之一,其最大的特點就是支持熱插拔。傳輸速度很快。
對大多數工程師來說,開發USB2.0接口產品的主要障礙在于面對復雜的USB2.0協議,自己編寫USB設備驅動程序,以及熟悉單片機編程。這不僅需要豐富的VC編程經驗,還需要能夠編寫USB接口硬件(固件)程序。所以大多數人放棄了自己開發USB產品。
為了簡化復雜的問題,可以使用USB轉串口模塊。該模塊可以看作是一個USB2.0協議轉換器,它將計算機的USB2.0接口轉換成透明的并行總線,就像單片機總線一樣。因此,USB2.0產品的設計可以在幾天內完成。
例如帝特的這個USB轉RS232工業級串口線,它用的是英國FTDI-FT232+美國SP213雙芯片組合設計的,信號傳輸穩定,能應對復雜電磁環境,能提高生產效率,廣泛應用于工業科研等領域。
這個帝特USB轉RS232轉換線內部帶有零延時自動收發轉換功能,以及I/O電路自動控制數據流方向,無需任何握手信號(如RTS、DTR等)無需跳線設置即可實現模式轉換,確保數據高速傳輸,數據傳輸無延遲,確保信號更快速運行,為您的通信提供可靠的連接。
它具有多重保護功能,使用更安全,以下數據為帝特實驗室測試所得,大家可以看一下:
最后再來帶大家認識一下關于串口的定義,大家能分清楚嗎?還沒分清楚的仔細看下圖了哦:
以上就是關于USB轉RS232串口線的詳細介紹,希望對您有所幫助,感謝您的閱讀,歡迎關注與留言!