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UART接线看起来没错，为什么一直乱码甚至没数据？先分清TTL、RS-232和共地
做板级调试时，UART通常是最常用的接口之一。
TX接RX、RX接TX，波特率也设成115200，看起来都没问题。
但电脑就是收不到数据，或者满屏乱码。
这时候很多小白会一直改软件参数。其实UART不通，首先应该确认的不是代码，而是你两边接的到底是不是同一种电气接口。
UART本质上描述的是一种异步串行通信方式：起始位、数据位、停止位这些规则怎么组织。
而TTL/CMOS串口说的是芯片引脚上的电压，例如0V和3.3V。
RS-232又是另一套电气标准，它的线缆侧通常使用正负电压，而且逻辑还会反相。
所以MCU的3.3V UART引脚，不能因为“也是串口”，就直接接到传统RS-232接口上。
图1：RS-232使用正、负电压表示逻辑状态，和MCU常见的0～3.3V CMOS电平不是同一种接口。
因为常见的USB转TTL模块，输出侧就是3.3V或5V逻辑电平，可以和MCU UART直接连接。
但如果你拿的是USB转RS-232模块，模块外侧已经通过收发器变成RS-232电平，这时候就不能直接进MCU。
真正的RS-232接口通常要通过MAX3232这类收发器，把MCU的TTL/CMOS电平转换成RS-232线缆电平，再在接收端转换回来。
图2：MCU UART和RS-232接口之间通常需要专门的收发器完成电平转换和逻辑反相。
TTL UART是单端信号。接收端判断高低电平时，是拿RX电压和自己的GND做比较。
如果两块板只有TX、RX连接，却没有一个可靠的公共参考地，那么接收端看到的电压参考可能一直在漂。
短距离桌面测试时有时“碰巧能用”，换一个电源、换一根线，马上开始乱码。
所以板级TTL UART通常至少要有TX、RX和GND三个连接。
5V设备发出的高电平可能接近5V。
如果3.3V MCU的RX引脚不是5V tolerant，长期直接输入可能超出绝对最大额定值。
反过来，3.3V TX接5V器件时，也要确认对方输入高电平门限。很多5V CMOS器件并不保证3.3V一定能被识别为高电平。
所以最稳妥的方法不是凭经验，而是查两边datasheet的VIH、VIL和输入耐压。
图3：真实RS-232波形会跨过0V正负摆动，和普通3.3V UART波形非常容易区分。
第一，确认TX和RX有没有接反。
第二，示波器看空闲电平和实际摆幅，确认到底是3.3V TTL、5V TTL还是正负电压的RS-232。
第三，确认两端GND参考。
第四，再检查波特率、数据位、停止位、校验位。
第五，如果只有高波特率才乱码，再去看波形边沿、线长和地噪声。
图4：DB9等传统串口连接器上的信号定义与板级MCU UART并不是简单的一根TX、一根RX。
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