串口通信简介

串口通讯(Serial Communication)是一种设备间非常常用的串行通讯方式，因为它简单便捷，大部分电子设备都支持该通讯方式，电子工程师在调试设备时也经常使用该通讯方 式输出调试信息。
在计算机科学里，大部分复杂的问题都可以通过分层来简化。如芯片被分为内核层和 片上外设；STM32 标准库则是在寄存器与用户代码之间的软件层。对于通讯协议，我们也以分层的方式来理解，最基本的是把它分为物理层和协议层。物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性，确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑， 统一收发双方的数据打包、解包标准。简单来说物理层规定我们用嘴巴还是用肢体来交流， 协议层则规定我们用中文还是英文来交流。

物理层

串口通讯的物理层有很多标准及变种，我们主要讲解 RS-232 标准 ，RS-232 标准主要规定了信号的用途、通讯接口以及信号的电平标准。

在上面的通讯方式中，两个通讯设备的“DB9 接口”之间通过串口信号线建立起连接， 串口信号线中使用“RS-232 标准”传输数据信号。由于RS-232 电平标准的信号不能直接 被控制器直接识别，所以这些信号会经过一个“电平转换芯片”转换成控制器能识别的 “TTL 校准”的电平信号，才能实现通讯。

RS232标准串口主要用于工业设备直接通信 电平转换芯片一般有MAX3232，SP3232

电平标准

根据通讯使用的电平标准不同，串口通讯可分为 TTL 标准及 RS-232 标准

我们知道常见的电子电路中常使用TTL的电平标准，理想状态下，使用 5V 表示二进制逻辑 1，使用 0V 表示逻辑 0；而为了增加串口通讯的远距离传输及抗干扰能力，它使用 -15V 表示逻辑 1，+15V 表示逻辑 0。

TTL 在长度超过40cm以后出错率很大，使用RS232可以实现长距离通信