- 已发布 2024年5月2日
- 最后修改 2025年4月16日
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什么是串口?串口作用、串口用途和串口测试指南
串口可以在计算机、设备和计算机网络的各个部分找到,但它们是什么以及如何工作呢?

技术支持工程师Mithun Subbaroybhat审核(2022年12月)
串行接口简称串口,是一种早在您想象之外就已经存在的计算机组件,它们的用途广泛。从 USB 到虚拟接口,这些连接器涵盖了很多领域。而在 USB 的情况下,它已经成为我们每天都在使用的东西。现代生活如果没有它,将会大不相同。
什么是串口?
串口是在20 世纪 60 年代发明的计算机组件,用于连接并传输来自电动打字机的数据到调制解调器。这些特定的接口被称为 RS-232 接口。随着技术的进步,它们被用于计算机,并作为连接设备的一种简单方式。
串口通常是公接口,意味着接口上有突出的引脚,可以插入母线。现代接口具有九个引脚的连接器,但旧版串口通常具有 25 个引脚。然而,这些接口使数据传输速度变慢,这意味着九针接口成为了标准。命名约定通常与引脚编号相匹配。例如,接口通常会被称为 32 针连接器。
当尝试在软件或系统中找到串口时,这些接口可作为 COM 后跟一个数字而发现,如 COM 1、COM 2 和 COM 3。USB 接口也被视为串口,USB 代表通用串行总线。与传统的 RS-232 串口不同,这些接口已经发展到以更快的速率传输数据,并被包括在大多数电子技术标准中。
最后,虚拟串口是一种软件,模仿串口的功能,而不使用物理对象。由于接口是虚拟的,用户可以通过这种接口获得更多的功能。
串口的主要用途是什么?

如今,传统串口已经不那么常见,但仍在使用中。它们可以在平板显示器、条形码扫描仪和 GPS 接收器上找到。它们经常充当系统与电子设备之间的物理连接,传输信息以完成任务。
这种类型的接口更常见于工业机械,而不是家居用品。然而,旧计算机也配备有串口,并且串口卡可用于向服务器或计算机添加串口连接。PC 串口可用于连接调制解调器、安全摄像头和计算机鼠标。传统串口也是一种用于通信的好工具。它们可以在处理器中用于连接系统的不同部分并安全地传输数据。

更现代化的 USB(通用串行总线)接口用于各种任务。这些包括数据传输、充电电子设备以及传输图像和音频。这些接口可以以更快的速率传输数据,并且是家用电器的标准。实际上,USB 连接器(包括全尺寸、微型和迷你型)可能是世界上较为普遍的连接器。
虚拟串口用于接口共享。这意味着可以同时发送两组数据,而不是一系列数据,以实现更快的传输。虚拟串口也用于蓝牙和网络传输。
串口的作用是什么?
串口的目的是逐位传输数据。虽然数据传输速度较慢,但这种接口是一种更安全的数据传输方式。由于它们的传输速度较慢,因此只需一根线缆即可将数据从一个设备传输到另一个设备。与 USB 接口类似,串口也可以接收和发送数据。
串口依靠UART 芯片来运行。UART 代表通用异步接收/发送器,其目的是串行化接收到或将要传输的数据。标准串口以大约 114kbps 的速度传输数据,而增强型串口具有更高的传输速度,为460kbps。
串口还利用流量控制。流量控制允许串行传输在接收信息的设备无法以串行连接发送信息的速度处理时暂停和恢复。串行连接的这种内置系统防止设备过载并使数据传输更加安全。
串口和并口之间有什么区别?
尽管串口和并口都负责发送和接收数据,但它们如何传输数据是不同的。串口发送一系列单行数据。它们的数据传输速度较慢,并且只使用一根线缆传输数据。串口通常具有 D 形状的 9 针连接器。
并口在并行方式下一次发送大量数据。它们具有 D 形状的 25 针连接器。这些电缆包含多根用于数据传输的线,并且所有线需要以相同的速度传输以防止错误发生。由于这个原因,连接到并口的线要小得多。并口更常用于硬盘、打印机和光驱。与串口不同,并口通常是带有公头连接器的母头。
如何测试串口
测试串口的简单方式是使用串口测试软件。这种软件可以下载并运行对接口的输入和输出进行测试。这些测试将生成一个包含代码的报告。这些代码充当您的串口传输数据的报告。
一旦串口测试软件运行了多次测试,它将比较其代码报告以检查编码的一致性。这种一致性检查将包括提供的信息以及该信息传输的速度。
您还可以通过检查计算机控制面板设置中是否安装了驱动程序来检查串口是否正常工作。使用多个连接器进行测试也是确保串口一致运行的好方法。
串行通信
串行通信是指通过单一通信通道逐位串行传输数据的过程。它通常用于各种设备和系统之间传输信息。串行通信可以进一步分类为同步和异步通信,具体取决于发送方和接收方数据如何进行同步。
同步通信
在同步通信中,数据传输使用由发送方和接收方共享的时钟信号进行同步。时钟信号确保发送方和接收方同时操作,使它们能够正确解释传输的数据。数据被分为帧,每个帧包括固定数量的位。发送方和接收方必须使用相同的帧结构。这包括每帧的位数,位的顺序和同步方案。
同步通信提供诸如更高的数据传输速率、高效的带宽利用和可靠的数据传输等优点。然而,它需要精确的发送方和接收方之间的同步,定时错误可能会破坏数据。
异步通信
在异步通信中,数据传输不依赖于共享时钟信号。相反,每个数据帧都伴随着起始位和停止位,这些位框定数据位并提供同步。发送方和接收方不需要事先同步。起始位表示帧的开始,而停止位表示结束。数据帧中的数据位数量,以及用于错误检查的奇偶校验位,都可以进行配置。
异步通信通常用于较慢的数据传输速率和短距离通信。它对时间变化更具有容忍性,并且不需要严格的同步。然而,由于额外的起始位和停止位,它的带宽利用率低于同步通信。