为了更好地理解电平转换，我们首先需要简单了解几个电平信号。
TTL电平：一般用作数字芯片的电平（大多数单片机都是TTL电平，只是电压标准不同）。 +5V表示逻辑1，0V表示逻辑0。
RS232电平：RS232电平是计算机专用串口的电平。 计算机上的RS232接口采用负逻辑电平：-15～-3代表逻辑1，+15～+3代表逻辑0。
USB：去掉屏蔽层，有4根线，分别是VCC、GND和两条信号线D+、D-。 5V是USB的供电电压，用于给设备供电。 它是差分信号，与 TTL 电平不兼容。 信号传输需要电平转换电路。
接下来我们就来介绍几款通信转换芯片。
MAX232芯片：将单片机输出的TTL电平转换成PC机能接收的232电平或者将PC机输出的232电平转换成单片机能接收的TTL电平。
CH340、PL2303、CP2102、FT232等芯片：USB转TTL电平。
概述
下载单片机的程序可以说是软件开发的第一步。 单片机的TXD和RXD是TTL电平，而PC接口是USB或232电平，所以你必须将其他信号转换为TTL电平。 两者连接时，要注意电平转换电路和转换芯片，只有这样才能成功下载单片机的程序。
单片机的电源一般由电脑的USB供电。 USB接口电压为5V，与单片机的供电系统兼容。 USB供电可提供高达500mA的直流电源，可以满足开发板上大部分组件的供电需求。
通过本次学习，我们将能够在不需要开发板的情况下下载单片机的程序并提供电源。
具体实现 1、程序下载 （1）将PC上的RS232电平转换为TTL电平
台式电脑背面的9针接口是RS232串口，封装为DB9，也叫DB9接口。 只有部分笔记本电脑有此串行端口。
通信过程中，只有两个引脚参与通信：引脚2（计算机的输入RXD）和引脚3（计算机的输出TXD）。 通过引脚2、3可实现全双工（可同时发送和接收）串行异步通信，然后引脚5接地，完成RS232引脚电路连接。
PC串口与单片机串口连接图：
注意这两个DB9：DB91是在电脑上的，DB92是焊接在板上的。 这里交叉连接的意思是DB91的RXD与DB92的TXD连接，DB92的RXD与DB91的TXD连接，如交叉连接。 或者也可以使用电脑上的USB接口，通过USB转RS232线连接到板子上的DB9接口，然后通过电平转换实现下载，即将PC端的USB转换为RS232电平，然后将其转换为TTL电平。
51单片机的P3口有两个复用接口RXD和TXD。 这是微控制器串行通信的收发器端口。 它应该以错位的方式连接到计算机的TDX和RDX。 由于单片机和RS232的电平标准不同，所以在单片机和上位机提供的RS232口之间通过电平转换电路（加一块TTL转RS-232芯片如MAX232）来实现电平转换。
具体电路原理图如下：
注：实际操作可行，下载成功。
(2)PC端USB转TTL电平
PC USB口与单片机连接，电路板上可添加CH340、PL2303、CP2102等USB转TTL芯片。 该电路图中使用的芯片是CH340G。
推荐使用CH340芯片（可以使用CH340G，其引脚间距大，容易焊接），不推荐PL2303。 由于PL2303价格便宜，山寨的较多，会导致下载电路不稳定，甚至无法正常下载。 而且PL2303的外围电路比较复杂，这也使得硬件电路的调试变得比较困难。
CH340部分引脚给单片机供电，导致单片机断电不彻底，下载程序需要断电重启，导致程序无法下载。 因此，在CH340的TXD引脚上反向串联一个二极管，在CH340的RXD引脚上串联一个300欧姆左右的电阻。 这样单片机就可以完全断电并下载成功。 当给微控制器供电时，为了防止反接，在电源上串联了一个二极管。 由于二极管的正向压降，给单片机供电不足，导致程序下载失败。 二极管可以换成0欧姆的电阻或者使用正向压降小的二极管，保证单片机的正常供电。 注意CH340的TXD引脚连接到单片机的RXD引脚，RXD引脚连接到单片机的TXD引脚。 请勿接反，否则程序无法下载。
注：实际操作过程中驱动出现问题，导致下载不成功。
2、USB供电（1）USB接口
USB接口的形状有很多种。 对于供电电路，普通的Type A USB接口或Type B USB接口就足够了。 A 型和 B 型 USB 接口都有四根线，其中两根成组。 一组是VCC和GND，接正极5V电源和地，用于提供电源； 另一组是Data+和Data-，用于传输数据。
Type A和Type B USB接口的外观形状和引脚电气特性如下：
(2) 电源电路
USB供电电路的电路图如下：
该电路图简单易懂。 USB母口用于连接电脑的USB口提供电源。 使用时用USB延长线连接。 10uF电容起到滤波器的作用。 6针自锁开关需要用万用表进行测试，以确定使用哪一组针脚。 与LED串联的电阻可以指示电源是否打开。 LED不能直接连接到电路上，否则会烧毁LED。 双排插脚用于扩展5V电源，使用时可以用杜邦线连接。
注：实际操作可行，供电成功。
参考
1.CSDN – MAX232芯片分析及RS-232串口分析
2.CSDN-嵌入式基础知识-usb、uart、232串口通信及转换芯片
3.CSDN——usb转串口、232电平、TTL电平
4.CSDN–单片机下载程序电路原理图解、USB转串口线的应用、CH340、PL2303、MAX232芯片
5.单片机开发板USB供电电路
