硬件电路设计之RS232电路设计
1 简介串口通信常用两个通信设备之间用于信息交换。这种通信的方式比较简单，需要的数据线较少，适合进行远距离数据通信，最远的传输距离可达1200m，但这种通信方式传输速率较低。
rs232属于异步全双工通信，常见的i2c、spi也属于串口通信。rs232的电平标准见下：
电平逻辑逻辑0逻辑1
rs232 +(3~15)v -(3~15)v
注意：rs232的电平逻辑是反的。2 配置参数
3 db9连接器
rs232常用的连接器db9，并且db9有公头和母头的区别：
3 db9连接器
rs232常用的连接器db9，并且db9有公头和母头的区别：
其pin序也有很大的区别，具体见下：
4 波形分析
鉴于rs232的电平逻辑与uart(ttl)相反，所以他们的波形是互补的。
uart(ttl)波形
rs232波形
uart(ttl)的起始位为低电平，rs232的起始位为高电平；
uart(ttl)的停止位为高电平，rs232的起始位为低电平；
传输的数据位的极性也是相反的。
5 电路设计
rs232电平转换芯片
debug_uart0_tx、debug_uart0_rx分别表示uart（3.3v）信号的发送与接收；rs232_tx、rs232_rx分别表示rs232信号的发送和接收；c145、c146是为了emc调试预留；ed3、ed4是tvs管，静电防护；c1+和 c1-之间的电容称为：电荷泵电容；c2+和 c2-之间的电容称为：电荷泵电容；v+和 v-接到地的电容是去耦电容。adm3101eacpz-reel的pin description见下：
其他的常见的转换芯片有max3232，pl2003等。
rs232电平转换芯片
工作原理：
a.当 rs232_txd 为逻辑 1 时，rs232_txd 为负电压（-3v～-15v），因为电容正极接gnd,通过电容c1和d1形成回路，此时二极管 d1 导通，给电容 c1 充电，从而使电容顶端呈负电压；图中三极管s9014（q1）基极为负，发射极为0,处于截止状态，rxd被电阻r5拉高输出为5v；
b.当 rs232_txd 为逻辑 0 时，rs232_txd 为正电压（+3v～+15v），图中三极管s9014（q1） 射极为 0v，所以基极与射极间有电压差，且大于 0.7v，故使 s9014 导通，rxd 端被三极管拉低为 0v，rs232_txd 至 rxd 完成接收动作。
1、2完成的电平转换如下表：
rs232_txdttl_rxd
-3v～-15v 5v
+3v～+15v 0v
c.当 txd 为 5v 时（逻辑 1），三极管 s9012 （q2）的基极与射极间电压为 0v，处于不导通状态。此时 rs232_rxd 处电压等于电容 c1 顶端电压，即负电压，此时 rs232_rxd 为逻辑 1；
d.当 txd 为 0v 时（逻辑 0），三极管 s9012 （q2）的基极与射极间电压为（-5）v，处于导通状态，此时 rs232_rxd 直接接入 5v 电源由于电阻 r3 的存在，rs232_rxd 的电压等于电源电压即 5v（逻辑 0）；txd 至 rs232_rxd 完成发送动作。
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注意：rs232的电平逻辑是反的。2 配置参数
3 db9连接器
rs232常用的连接器db9，并且db9有公头和母头的区别：
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其pin序也有很大的区别，具体见下：
4 波形分析
鉴于rs232的电平逻辑与uart(ttl)相反，所以他们的波形是互补的。
uart(ttl)波形
rs232波形
uart(ttl)的起始位为低电平，rs232的起始位为高电平；
uart(ttl)的停止位为高电平，rs232的起始位为低电平；
传输的数据位的极性也是相反的。
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工作原理：
a.当 rs232_txd 为逻辑 1 时，rs232_txd 为负电压（-3v～-15v），因为电容正极接gnd,通过电容c1和d1形成回路，此时二极管 d1 导通，给电容 c1 充电，从而使电容顶端呈负电压；图中三极管s9014（q1）基极为负，发射极为0,处于截止状态，rxd被电阻r5拉高输出为5v；
b.当 rs232_txd 为逻辑 0 时，rs232_txd 为正电压（+3v～+15v），图中三极管s9014（q1） 射极为 0v，所以基极与射极间有电压差，且大于 0.7v，故使 s9014 导通，rxd 端被三极管拉低为 0v，rs232_txd 至 rxd 完成接收动作。
1、2完成的电平转换如下表：
rs232_txdttl_rxd
-3v～-15v 5v
+3v～+15v 0v
c.当 txd 为 5v 时（逻辑 1），三极管 s9012 （q2）的基极与射极间电压为 0v，处于不导通状态。此时 rs232_rxd 处电压等于电容 c1 顶端电压，即负电压，此时 rs232_rxd 为逻辑 1；
d.当 txd 为 0v 时（逻辑 0），三极管 s9012 （q2）的基极与射极间电压为（-5）v，处于导通状态，此时 rs232_rxd 直接接入 5v 电源由于电阻 r3 的存在，rs232_rxd 的电压等于电源电压即 5v（逻辑 0）；txd 至 rs232_rxd 完成发送动作。
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