Uart串口與RS232串口的概念是什么？有哪些不同之處？

Uart和RS232串口都是用于數(shù)據(jù)通信的串行通信接口，但是它們有一些關(guān)鍵的區(qū)別。

首先，讓我們來解釋一下這兩個術(shù)語的基本概念。

Uart(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā)器)是一種常見的串行通信協(xié)議，它用于在微處理器和其他設(shè)備之間進(jìn)行異步通信。Uart最初是在1980年代由Motorola開發(fā)的，并被廣泛用于微控制器、嵌入式系統(tǒng)和計算機之間的通信。是電腦硬體的一部分，將數(shù)據(jù)通過串列通訊進(jìn)行傳輸。它在發(fā)送端執(zhí)行并行到串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在接收端執(zhí)行串行到并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。它是通用的，因為傳輸速度、數(shù)據(jù)速度等參數(shù)是可配置的。UART通常用在與其他通訊接口(如EIA RS-232)的連接上。和其它串口一樣，數(shù)據(jù)按照二進(jìn)制從低位到高位一位一位的傳輸，能將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在串行通信與并行通信之間加以轉(zhuǎn)換，能夠靈活地與外部設(shè)備進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)交換。例如要傳輸一個字節(jié)的數(shù)據(jù)10001110，它是從低位0開始，一位一位的傳輸過去。在 UART 通信中，兩個 UART 直接相互通信。發(fā)送端將來自控制設(shè)備(如 CPU)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行形式，接著將其串行傳輸?shù)浇邮斩?，然后接收端將串行?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回并行數(shù)據(jù)以供接收設(shè)備使用。

RS232(Recommended Standard 232，推薦標(biāo)準(zhǔn)232)是一種標(biāo)準(zhǔn)的串行通信協(xié)議，它定義了電子設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。RS232是由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定的一種標(biāo)準(zhǔn)，它廣泛用于連接計算機和其他設(shè)備，例如鼠標(biāo)、鍵盤、調(diào)制解調(diào)器等。

在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。RS-232-C接口(又稱EIARS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。(“RS-232-C”中的“-C”只不過表示RS-232的版本，所以與“RS-232”簡稱是一樣的)。RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口(又稱EIA RS-232)是常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)之一，它是由美國電子工業(yè)協(xié)會(Electronic Industry Association，EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)公司、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家于1970年共同制定，其全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備( DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。

那么，Uart和RS232串口之間有哪些不同之處呢?

電平信號：Uart串口使用TTL(Transistor-Transistor Logic，晶體管-晶體管邏輯)電平信號，而RS232串口使用負(fù)邏輯電平信號。這意味著Uart的邏輯高電平為5V，邏輯低電平為0V，而RS232的邏輯高電平為-3V至-15V，邏輯低電平為+3V至+15V。因此，兩者在信號電平上有不同的電壓范圍和標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)傳輸速率：Uart串口的數(shù)據(jù)傳輸速率通常較低，范圍在9600比特率至115.2千比特率之間，而RS232串口的數(shù)據(jù)傳輸速率較高，可以從600比特率到19.2千比特率不等。這意味著RS232可以支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，適用于需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

驅(qū)動能力：RS232串口通常具有更強的驅(qū)動能力，可以驅(qū)動長達(dá)15米的電纜。而Uart串口的驅(qū)動能力較弱，通常只能驅(qū)動較短的距離，例如幾百米以內(nèi)。因此，如果需要長距離的數(shù)據(jù)傳輸，RS232更適合。

連接方式：Uart串口通常采用四線制連接方式(Tx、Rx、GND和Vcc)，而RS232串口采用九線制連接方式(Tx、Rx、GND、Vcc以及三個用于控制的手動DCE信號線)。這意味著在連接Uart和RS232設(shè)備時需要注意線序和連接方式。

可靠性：由于RS232使用負(fù)邏輯電平和較高的電壓范圍，因此在噪聲較大的環(huán)境中具有較強的抗干擾能力。這意味著RS232在工業(yè)環(huán)境和惡劣條件下具有更高的可靠性。

應(yīng)用領(lǐng)域：Uart更適用于低功耗和低數(shù)據(jù)速率的嵌入式系統(tǒng)，例如智能家居、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等領(lǐng)域。而RS232則更常用于需要高速數(shù)據(jù)傳輸和高可靠性的計算機外部設(shè)備，例如打印機、調(diào)制解調(diào)器等。

綜上所述，Uart和RS232串口雖然都是串行通信接口，但是它們在信號電平、數(shù)據(jù)傳輸速率、驅(qū)動能力、連接方式、可靠性和應(yīng)用領(lǐng)域上存在明顯的不同。在選擇使用串口通信時，需要根據(jù)實際的應(yīng)用場景和需求來選擇合適的串行通信協(xié)議和接口類型。