UART_console_COM串口_RS-232_概念释疑

UART、console、COM串口、RS-232概念释疑作为一个网络操作员，时不时要和交换机、路由器、防火墙打交道，要用到串口去配置设备。但各厂商的设备的串口好像用的不是同一标准，这就很操蛋了。经过作者的研究，我觉得是设备的console串口研发人员自己本身对UART、console、CoM串口、RS-232这几个概念都没搞清楚，导致出现了一些不兼容的问题。本章就来讲解一下。console就是真终端，直接和cpu打交道的，cpu的输入与输出功能通过串行线与键盘和显示设备相连。登录设备时，查看登录情况，console的登录会话一般显示为：ctyttyconsole等字样。最初设备就只有真终端，那时就叫作“终端”terminal,因为后来出现了网络，可通过telnet或ssh远程登录，于是通过网络登录的会话就叫伪终端，一般显示为pty或pts字样，伪终端不是直接和cpu打交道的，它要通过程序进行转换。真终端与cpu的连接不一定非得用串行的线路，也可用并行的，事实上cpu处理数据时也是并行的。只是为了减少数据在传输时的干扰，选择了串行线路。设备上的串行线路接口就叫作Cluster Communication Port(串口)，或称cOM口。所以com口就是串口（串行线路的物理接口），com口长什么形状呢？这个跟形状没关系。c印u是并行处理数据的，它怎么能直接和串行的线路连接呢，当然不能，中间要有一个转换器，比如异步收发传输器，用以实现串行数据和并行数据互相转换的设备。常用的有“通用异步收发传输器”(Universal Asynchronous Reveiver//Transmitter)缩写为UART所以UART就是一种比较常用的异步收发传输器，是一个电信号转换的芯片，把cpu的并行信号转为串行的，并传给真终端：或把真终端传入的串行信号转为并行的，再发给cu。比如64位的cpu一次处理64bit数据，数据在并行总线传输时也是一次传64个bit,而转成串行信号时，只能一bt一bt地传输，就是说要从高到低位排序传输，（或者从低到高位）。所以串行的速度没有并行的快，这个转换器可能就要带有缓存，也就有了“异步”这个意思。这个UART既然是一个电器芯片，那它的工作电压是多少？，呃，UART本身对电气特性没有规定，所以一般就用cpu的电平，如0到3.3v。UART规定了转成串行数据后的传输速率，起始位，数据位，检验位，停止位等信息，所以要控制串行数据的传输方式，就得控制UART这个转换器，于是我们常说的对串口的编程，就是指对UART(收发传输器)的编程。我们要使用串口与设备交互，也要先设置转换器的参数.从UART转换出来的串行信号电路，一般也是用的cpu的电气特性，比如使用ttl电平，电平为0伏特表示逻辑0，电平为3.3到5伏特表示逻辑1，真终端一般只要能接受这个电平范围以及能识别这些串行信号，就能与目标设备正常通信了。不过我们常见的终端一般是使用S-232的通信标准，RS-232这个标准对串行线路的电气特性及物理特性做了规定，比如电压用多少范围，波形如何，收发方式如何，电路电阻等参数。即，从UART转换器转出来的串行电信号再经过某电器芯片，转成RS-232的电信号，它们都是串行的信号，只是电气特性不太一样而己。