對(duì)于RS232接口，個(gè)人感覺已經(jīng)是個(gè)很有年代感的接口了，相信很多人一定見過下面圖片的這個(gè)東西，沒錯(cuò)，它就是我們要聊的RS232接口，下圖是USB轉(zhuǎn)RS232的一個(gè)轉(zhuǎn)接器，關(guān)于PC端的接口圖示，我在網(wǎng)上翻了半個(gè)小時(shí)硬是沒找到一張高清的圖，想著直接拍自己的主機(jī)上的，攝像頭湊上去影子都沒看到，所以覺得它確實(shí)是個(gè)很有年代感的東西。

    圖1. USB轉(zhuǎn)RS232工具
    那說它是個(gè)有年代感的東西是不是說它已經(jīng)淘汰了呢，為此我還特地去了各大電子商城查看RS232芯片的銷售情況，結(jié)果比我想的還要樂觀，還是熱銷的接口IC。RS232是EIA（美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)盟）制定的一個(gè)串行數(shù)據(jù)通信接口標(biāo)準(zhǔn)，主要在工控和打印機(jī)上用得比較多，不過現(xiàn)在的打印機(jī)都是USB接口了，所以剩下的就是工控領(lǐng)域了。
    經(jīng)常做嵌入式開發(fā)的對(duì)于串口這個(gè)東西肯定是熟的不能再熟了，我們平時(shí)調(diào)試接觸的串口是TTL串口，RS232其實(shí)看作是TTL串口的另外一種電平方式存在。為什么這樣說呢？在EIA-RS-232C（1969年更新）標(biāo)準(zhǔn)中明確的對(duì)邏輯電平信號(hào)做了定義，定義如下，從下面的邏輯電平的電壓范圍我們就可以很清晰的確定，RS232就是TTL串口的另外一種電平形式存在。
    TX、RX的邏輯值
    電壓范圍
    1
    -3V 至 -15V
    0
    +3V 至 ＋15V
    表1. EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)定義的邏輯電平和對(duì)應(yīng)電壓范圍
    那為什么要有這樣的一個(gè)電平轉(zhuǎn)換出來呢？原因還是回到它的應(yīng)用場(chǎng)景上，RS232最多用在工業(yè)和打印機(jī)場(chǎng)景，這樣的場(chǎng)景面對(duì)的一個(gè)最大問題是計(jì)算機(jī)跟被控制設(shè)備距離稍微有點(diǎn)遠(yuǎn)，一般距離為1米以上，這樣如果用TTL電平傳信號(hào)容易受環(huán)境干擾而數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，所以提出了邏輯電平1和0的一個(gè)寬范圍電壓來表示的目的就是增大噪聲容限，使信號(hào)能在這樣的應(yīng)用場(chǎng)景中安全穩(wěn)定的傳輸，如下為一個(gè)TTL轉(zhuǎn)RS232的參考電路。

    圖2. TTL轉(zhuǎn)RS232電路
    EIA-RS-232C定義了RS232電平適合在0bps/至20kbps范圍通信，使用帶屏蔽線纜最大傳輸長(zhǎng)度15米，但是現(xiàn)在很多RS232芯片速率可以支持到200多kbps，但是還是取決于線纜長(zhǎng)度和寄生電阻、寄生電容影響。
    所以聊到這我們可以很明顯的知道，RS232雖然說是個(gè)有年代感的技術(shù)，但相關(guān)芯片還是賣得很好，原因是工業(yè)中的很多應(yīng)用場(chǎng)景都是一些簡(jiǎn)單的控制設(shè)備或者簡(jiǎn)單的傳感器設(shè)備，一般離控制主機(jī)說遠(yuǎn)不遠(yuǎn)的，數(shù)據(jù)量也不大，單純從技術(shù)角度去說，要控制或傳輸這些設(shè)備的數(shù)據(jù)，有很多技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)，比如用RS485、CAN、以太網(wǎng)等等這些都可以，但是作為設(shè)備制造商，使用RS232如果在應(yīng)用環(huán)境中沒啥抗干擾問題，價(jià)格又便宜，為什么要用更貴的方案？所以這也是RS232這么久不衰的原因，所以設(shè)計(jì)中有時(shí)并不是說用某種技術(shù)就一定怎么樣，恰到好處的設(shè)計(jì)也是種藝術(shù)。
    當(dāng)然，作者從從事硬件設(shè)計(jì)工作以來，從Copy的第一份TTL轉(zhuǎn)RS232電路起，用起來沒啥問題，后面的電路也是用起來沒啥問題，對(duì)于EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)定義的邏輯值對(duì)應(yīng)的電壓范圍，芯片廠商又是如何設(shè)計(jì)芯片輸出適合的電壓值，作者也是一直沒有親身去測(cè)試過，今天剛好趁著寫這篇文章，特地的拿出了積灰的USB轉(zhuǎn)232工具，拆開看方案是CP210+TI的MAX3232，怪不得賣那么貴...，查了MAX3232的規(guī)格書，可以看到輸出的電氣特性如下，范圍最大值為±5.4V。

    圖3. MAX3232輸出電氣特性
    實(shí)際測(cè)試的波形如下，可以看出，RS232對(duì)于邏輯電平輸出的邏輯電壓，跟規(guī)格書描述一致，注意規(guī)格書中并未標(biāo)注最大值。
    圖4. 實(shí)測(cè)MAX3232輸出的232電壓波形和TTL電平對(duì)比