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vga 单片机 还分不清串口与电平标准?看这里

小编 2024-10-08 设计与开发 23 0

还分不清串口与电平标准?看这里

首先,串口、UART口、COM口、USB口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指电平标准(电信号)。

串口:串口是一个泛称,UART,TTL,RS232,RS485都遵循类似的通信时序协议,因此都被通称为串口。

UART接口:又叫通用异步收发器,UART是串口收发的逻辑电路,这部分可以独立成芯片,也可以作为模块嵌入到其他芯片里,单片机、SOC、PC里都会有UART模块。

COM口:特指台式计算机或一些电子设备上的D-SUB外形(一种连接器结构,VGA接口的连接器也是D-SUB)的串行通信口,应用了串口通信时序和RS232的逻辑电平。

USB口:通用串行总线,和串口完全是两个概念。虽然也是串行方式通信,但由于USB的通信时序和信号电平都和串口完全不同,因此和串口没有任何关系。USB是高速的通信接口,用于PC连接各种外设,U盘、键鼠、移动硬盘、当然也包括“USB转串口”的模块。(USB转串口模块,就是USB接口的UART模块)。

TTL,RS232,RS485都是一种逻辑电平的表示方式。

TTL:TTL指双极型三极管逻辑电路,市面上很多“USB转TTL”模块,实际上是“USB转TTL电平的串口”模块。这种信号0对应0V,1对应3.3V或者5V。与单片机、SoC的IO电平兼容。不过实际也不一定是TTL电平,因为现在大部分数字逻辑都是CMOS工艺做的,只是沿用了TTL的说法。我们进行串口通信的时候从单片机直接出来的基本是都是 TTL 电平。

TTL电平:全双工(逻辑1: 3V—3.3V 逻辑0: 0V--0.7V)。

RS-232标准接口是常用的串行通信接口标准之一,是电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 制定的异步传输标准接口,同时对应着电平标准和通信协议(时序)。

规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V,逻辑“0”的电平为+5 V~+15 V。该电气标准提高抗干扰能力,增大通信距离。RS -232的噪声容限为2V,接收器将能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,将高到-3 V的信号作为逻辑“1”。

在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。

RS-232 的逻辑电平和TTL 不一样但是协议一样。

该标准规定采用一个25个脚的DB-25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC机将RS232简化成了DB-9连接器,从而成为事实标准。而工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。

1、硬件框图如下,TTL用于MCU与PC机之间通信

2、‘0’和‘1’表示

RS485: RS485是一种串口接口标准,为了长距离传输采用差分方式传输,传输的是差分信号,抗干扰能力比RS232强很多。两线压差为-(2~6)V表示0,两线压差为+(2~6)V表示1

RS485协议支持全双工,但是实际应用中,默认为半双工。

RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓扑结构,在同一总线上最多可以挂接32个节点。

1、硬件框图如下

2、‘0’和‘1’表示

连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来,而忽略了信号地的连接,这种连接方法能正常工作,但却埋下了很大的隐患,原因1是共模干扰:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,系统只需检测两线之间的电位差就可以了,但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作;当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口;原因二是EMI的问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道,就会以辐射的形式返回源端。

COM口即串行通讯端口,简称串口。这里区别于USB的“通用串行总线”和硬盘的“SATA”。

一般我们见到的是两种物理标准。D型9针插头,和 4针杜邦头两种。

这是常见的4针串口,在电路板上常见,经常上边还带有杜邦插针。还有时候有第五根针,3.3V电源端。

嵌入式里面说的串口,一般是指UART口,但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别, 以及RS232, TTL等关系, 实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件), 而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号).

UART有4个pin(VCC, GND, RX, TX), 用的TTL电平, 低电平为0(0V),高电平为1(3.3V或以上)。

下面这个就是D型9针串口(通俗说法)。在台式电脑后边都可以看到。记住,这种接口的协议只有两种:RS-232和RS-485。不会是TTL电平的(除非特殊应用)。

我们一般只接出RXD TXD两针,外加GND。

市面上USB转TTL的芯片,较为出名的为Si公司的CP210x(2,3,4)。3.3V通信电平。其中常见的CP2102芯片的,也是USB转TTL串口。据说比台湾的PL2303好。这个小板就多了+3.3V电源端,以适应不同的目标电路。下图为USB转RS-232串口:

另外还有FT232,使用老制程,价格较贵,5V通信电平,性能稳定。CH340,国内大公司的质量较好,自定义电平。以上芯片没有CP2102的用量大。

花23块钱,用 51单片机 做个 采集卡

固件烧录见第4章节。

一、工程简介

基于MS2109的 HDMI 低成本采集卡,仅需23块钱。适用于个人电脑,电视机等等电子产品~

包含功能

Type C USB2.0 接口全高HDMI兼容DVI 1.0支持采集 HDCP 1.4(固件不提供HDCP密钥,具体请自行申请密钥)支持YUV&JPEG输出兼容UVC 1.0支持音频采集支持视频采集最高视频输入3840x2160@30最高输出分辨率1920*1080@30

二、何为HDMI

HDMI这词相信大家在很多科技产品介绍中都会看到。

HDMI全称是“High-Definition Multimedia Interface”,又被称为高清晰度多媒体接口

是首个支持在单线缆上传输,不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。

HDMI采集卡是视频行业中技术最先进的一种采集卡。

三、特点

高速传输带宽多种接口输入支持采集格式高品质音视频同步占用主机CPU率低

四、固件烧录

使用EEPROM编程器刷写到EEPROM内再焊接。

烧录固件后会显示2个设备,一个音频输入一个视频输入。

支持的USB输出分辨率表

全文到此~看到这你有自己做一个试试的想法吗,这成本,最适合用来练手咯~[惊喜]

原工程

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