【嵌入式】通信接口基础：UART、RS232与RS485的关系与区别

UART、RS232、RS485不是完全同一个东西。UART是通信协议/数据格式，RS232和RS485是电气接口标准。

可以理解为：

数据层 | UART | ---------------- | | 电气层 电气层 RS232 RS485

1. UART是什么？

UART定义的是：

• 数据怎么组织
• 起始位
• 数据位
• 校验位
• 停止位
• 波特率

例如：

发送一个字节：

空闲 | 高电平 Start | 0 Data | 10101010 Stop | 1

例如：

115200 8N1

表示：

• 115200 baud
• 8位数据
• 无校验
• 1位停止

UART只关心：

发送什么数据，什么时候采样。

不关心：

电压是多少，传多远。

2. TTL UART

MCU内部最常见：

STM32 TX ---------------- RX RX ---------------- TX GND --------------- GND

电平：

常见：

• 3.3V
• 5V

特点：

• 简单
• 便宜
• 距离短

一般：

几厘米～几米。

3. RS232

RS232是在UART基础上改变电气。

例如：

UART：

0 = 0V 1 = 3.3V

RS232：

0 = +3V~+15V 1 = -3V~-15V

并且：

• 电平反相
• 电压更高

结构：

MCU UART TX | | RS232收发芯片 (MAX3232) | | DB9接口 | 电脑

所以：

STM32不能直接接RS232。

需要：

UART | MAX3232 | RS232

4. RS485

也是UART输出，但是换成差分电气。

结构：

STM32 UART TX/RX | | RS485芯片 (MAX3485) | | A/B双绞线

信号：

不是：

TX一根线 RX一根线

而是：

A | | B

通过电压差传输。

优点：

• 抗干扰强
• 距离远
• 可以多节点

典型：

MCU | RS485 | 100米 | 设备

5. 三者关系

实际工程：

UART数据 | ---------------- | | TTL 收发器 | ---------------- | | RS232 RS485

所以：

STM32里面：

USART外设

产生UART数据。

然后：

选择：

USART | +---- MAX3232 ---> RS232 | +---- MAX485 ---> RS485 | +---- 直接GPIO ---> TTL UART

6. 速率区别

因为协议一样，所以波特率类似：

区别主要不是速度，而是：

7. 放到你的STM32架构里

硬件层：

hardware ├── uart │ ├── rs232 │ └── rs485

但软件层：

其实可以统一：

service uart_service middleware protocol | +-- Modbus RTU +-- Console +-- Boot download

例如：

Modbus：

应用 | Modbus | UART驱动 | RS485收发控制 | MAX485

其中：

• Modbus关心数据
• UART负责字节发送
• RS485负责电气转换

所以一句更准确的话：

UART定义数据通信方式，RS232和RS485是在UART基础上的不同物理电气接口，它们都可以承载UART数据，只是电平、传输方式和应用距离不同。

这也是为什么 STM32 里经常看到：
USART + MAX3232 = RS232，USART + MAX485 = RS485。

9. 结束语

1. 本节内容已经全部介绍完毕，希望通过这篇文章，大家对 UART、RS232 与 RS485 有了更深入的理解和认识。
2. 感谢各位的阅读和支持，如果觉得这篇文章对你有帮助，请不要吝惜你的点赞和评论，这对我们非常重要。再次感谢大家的关注和支持！点我关注❤️

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