本文主要简述串口，COM口，UART，USART之间的联系和区别，另外也讲述了串口的RS-232电平和TTL电平，以及单片机与电脑之间的串口连接方式。
串口
串口，即串行接口，与之相对应的另一种接口叫并口，并行接口。两者的区别是，传输一个字节（8个位）的数据时，串口是将8个位排好队，逐个地在1条连接线上传输，而并口则将8个位一字排开，分别在8条连接线上同时传输。
在相同的数据传输速率下，并口的确比串口更快，但由于并口的各个连接线之间容易互相干扰，高速情况下难以同步各连接线的数据，而且硬件成本也相对串口更高（线多），因而串口取代并口成为了现在的主流接口，较具代表性的要数Universal Serial Bus，通用串行总线，也就是USB。其它在嵌入式领域常见的串行接口还包括：I2C，SPI，RJ-45，UART，USART等。
COM口
电脑上的异步串行通信接口，有时也称之为串口（其实这个叫法并不严谨）。电脑COM口使用DB9连接器，遵循RS-232标准，RS-232规定了通信口的电气特性（比如多少伏为逻辑“1”）和接口机械特性（形状，针脚定义）等内容。COM口多见于旧式电脑，用于连接鼠标，调制调解器等设备，现在已被USB取代。
UART与USART
UART，全称Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器。
USART，全称Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步异步收发传输器。
两者都是一个数据收发器，属于硬件电路范畴。UART使用异步通信，而USART既可异步通信，也可同步通信。当USART使用异步通信时，就变成了UART。单片机的串口指的就是UART或USART。
同步通信和异步通信的区别是：时钟线的有无。同步通信有时钟线，收发双方通过统一的时钟来确定何时进行数据的传输，如I2C和SPI。异步通信没有时钟线，只能在数据的头和尾加入标志位来区分不同的数据帧，接收数据之前也要预先知道波特率的大小，传输效率比同步通信要低。
串口、RS-232与TTL
前面讲过，RS-232是一个串行通信接口标准，它规定了逻辑“1”为-3 ~ -15V，逻辑“0”为+3 ~ +15V，符合该标准的串口也叫RS-232串口，比如电脑的COM口。那么，还有不符合RS-232标准的串口？答案是肯定的，那就是单片机（如stm32）的UART/USART，这个也叫串口，但它不遵循RS-232标准，使用的是TTL电平（Transistor-Transistor Logic），该电平的逻辑“1”为+5V，逻辑“0”为0V，称为TTL串口。
需要注意的是，串口、UART/USART通常指的是硬件接口，而RS-232指的是属于物理层范畴的串行通信接口标准，简而言之，RS-232就是个标准。
单片机与电脑的连接
既然单片机有串口（UART/USART），电脑也有串口（COM口），那么两者就可以通过串口进行通信。
如果电脑有实体COM口，由于COM口使用的RS-232电平跟单片机的UART/USART使用的TTL电平不一样，这时就需要使用MAX232之类的电平转换芯片，将TTL电平转换成RS-232电平，连接示意如下：
电脑COM口 <—> MAX232 <—> 单片机UART/USART
如果电脑没有COM口，就要通过CH340之类的USB转TTL串口芯片，来实现用USB模拟COM口，这样电脑的USB口就变成了一个TTL串口，可以跟单片机的UART/USART通信，连接示意如下：
电脑USB口 <—> CH340 <—> 单片机UART/USART
参考：
- https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%B2%E8%A1%8C%E7%AB%AF%E5%8F%A3
- https://zh.wikipedia.org/wiki/UART
- https://zh.wikipedia.org/wiki/RS-232
- https://www.edn.com/electronics-blogs/embedded-basics/4440395/USART-vs-UART–Know-the-difference
本文主要简述串口，COM口，UART，USART之间的联系和区别，另外也讲述了串口的RS-232电平和TTL电平，以及单片机与电脑之间的串口连接方式。
串口
串口，即串行接口，与之相对应的另一种接口叫并口，并行接口。两者的区别是，传输一个字节（8个位）的数据时，串口是将8个位排好队，逐个地在1条连接线上传输，而并口则将8个位一字排开，分别在8条连接线上同时传输。
在相同的数据传输速率下，并口的确比串口更快，但由于并口的各个连接线之间容易互相干扰，高速情况下难以同步各连接线的数据，而且硬件成本也相对串口更高（线多），因而串口取代并口成为了现在的主流接口，较具代表性的要数Universal Serial Bus，通用串行总线，也就是USB。其它在嵌入式领域常见的串行接口还包括：I2C，SPI，RJ-45，UART，USART等。
COM口
电脑上的异步串行通信接口，有时也称之为串口（其实这个叫法并不严谨）。电脑COM口使用DB9连接器，遵循RS-232标准，RS-232规定了通信口的电气特性（比如多少伏为逻辑“1”）和接口机械特性（形状，针脚定义）等内容。COM口多见于旧式电脑，用于连接鼠标，调制调解器等设备，现在已被USB取代。
UART与USART
UART，全称Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器。
USART，全称Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步异步收发传输器。
两者都是一个数据收发器，属于硬件电路范畴。UART使用异步通信，而USART既可异步通信，也可同步通信。当USART使用异步通信时，就变成了UART。单片机的串口指的就是UART或USART。
同步通信和异步通信的区别是：时钟线的有无。同步通信有时钟线，收发双方通过统一的时钟来确定何时进行数据的传输，如I2C和SPI。异步通信没有时钟线，只能在数据的头和尾加入标志位来区分不同的数据帧，接收数据之前也要预先知道波特率的大小，传输效率比同步通信要低。
串口、RS-232与TTL
前面讲过，RS-232是一个串行通信接口标准，它规定了逻辑“1”为-3 ~ -15V，逻辑“0”为+3 ~ +15V，符合该标准的串口也叫RS-232串口，比如电脑的COM口。那么，还有不符合RS-232标准的串口？答案是肯定的，那就是单片机（如stm32）的UART/USART，这个也叫串口，但它不遵循RS-232标准，使用的是TTL电平（Transistor-Transistor Logic），该电平的逻辑“1”为+5V，逻辑“0”为0V，称为TTL串口。
需要注意的是，串口、UART/USART通常指的是硬件接口，而RS-232指的是属于物理层范畴的串行通信接口标准，简而言之，RS-232就是个标准。
单片机与电脑的连接
既然单片机有串口（UART/USART），电脑也有串口（COM口），那么两者就可以通过串口进行通信。
如果电脑有实体COM口，由于COM口使用的RS-232电平跟单片机的UART/USART使用的TTL电平不一样，这时就需要使用MAX232之类的电平转换芯片，将TTL电平转换成RS-232电平，连接示意如下：
电脑COM口 <—> MAX232 <—> 单片机UART/USART
如果电脑没有COM口，就要通过CH340之类的USB转TTL串口芯片，来实现用USB模拟COM口，这样电脑的USB口就变成了一个TTL串口，可以跟单片机的UART/USART通信，连接示意如下：
电脑USB口 <—> CH340 <—> 单片机UART/USART
参考：
- https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%B2%E8%A1%8C%E7%AB%AF%E5%8F%A3
- https://zh.wikipedia.org/wiki/UART
- https://zh.wikipedia.org/wiki/RS-232
- https://www.edn.com/electronics-blogs/embedded-basics/4440395/USART-vs-UART–Know-the-difference