1. 原理

在串行通信（Serial Communication）中，引脚定义如下：

引脚	定义
TXD (Transmit Data)	数据的输入通道
RXD (Receive Data)	数据的输出通道
GND (Ground)	电路的公共电平参考基准

1.1 TXD (Transmit Data)

定义：数据的输出通道。它代表设备的“嘴巴”。

工作原理：当设备需要向外发送信息时，内部的 UART 控制器会将并行数据转换为串行数据，然后通过 TXD 引脚，按照设定的波特率，将数据一位一位地转化为高低电平发送出去。

物理状态：在标准的 TTL 电平下（1.8V / 3.3V / 5V），TXD 在没有数据发送的空闲状态下，始终保持高电平。当需要发送数据时，它会先拉低一个周期（起始位），然后开始发送数据位。

1.2 RXD (Receive Data)

定义：数据的输入通道。它代表设备的“耳朵”。

工作原理：设备通过 RXD 引脚实时监听外部线路上的电平变化。当它检测到电平从高突然变低，即捕捉到了起始位，就会按照约定好的波特率，开始读取后续的电平高低，并将其重新组合成完整的数据字节。

容错机制：RXD 只负责“听”。如果线路受到干扰，或者波特率设置与发送方不一致，RXD 依然会忠实地把读到的错误电平组合起来，这就导致了我们在串口工具中经常看到的“乱码”。

1.3 GND (Ground)

定义：电路的公共电平参考基准。

核心作用（极其重要）：这是整个通信的绝对基石。电压本身是一个“相对值”（电位差），就像高度一样。设备 A 发送了一个 3.3V 的高电平（代表数字 1），它是相对于设备 A 自己的 GND 而言是 3.3V。

如果没有连 GND：如果设备 B 的 GND 没有和设备 A 的 GND 连在一起，设备 A 发出的 3.3V，在设备 B 看来可能变成了 1V，也可能是 5V。此时设备 B 的 RXD 就无法正确判断收到的是 0 还是 1，导致通信彻底失败或全是乱码。因此，共地（连接两者的 GND）是任何有线电平通信的前提。

2. 操作步骤

这里我使用的是 CH343 串口模块，步骤如下：

1. 共地：CH343 的 GND 必须与设备 A/B 的 GND 连接；

2. 监听发送（A -> B）：将 CH343 的 RXD 接到设备 A 的 TXD，这根线同时也连着设备 B 的 RXD，能看到 A 发送给 B 的所有数据；

3. 监听接收（B -> A）：将 CH343 的 RXD 接到设备 A 的 RXD，这根线同时也连着设备 B 的 TXD，能看到 B 回复给 A 的所有数据；

注意：CH343 的 TXD 悬空：切记不要把 CH343 的 TXD 接到任何地方;

原因：如果在监听过程中 CH343 意外发送了数据，会造成信号冲突（短路），干扰原有通信甚至损坏端口;

2.1 示意图

下图为监听设备 A 发送给设备 B 的所有数据，如果需要监听设备 B 发送给设备 A 的所有数据，将 CH343 模块的 RXD 接到设备 B 的 TXD 即可。

flowchart LR

    subgraph DeviceA [设备 A]
        direction TB
        TX_A[TXD]
        RX_A[RXD]
        GND_A[GND]
    end

    subgraph DeviceB [设备 B]
        direction TB
        RX_B[RXD]
        TX_B[TXD]
        GND_B[GND]
    end

    subgraph CH343 [CH343 监听模块]
        direction TB
        RX_C[RXD - 监听输入]
        TX_C[TXD - 悬空勿接!]
        GND_C[GND - 必须共地]
        USB[USB 接口]
    end

    PC((PC))

    %% 正常双向通信接线 (实线交叉连接)
    TX_A ====|"通信数据 (A发给B)"| RX_B
    RX_A <====|"通信数据 (B发给A)"| TX_B

    %% GND 共地网络 (虚线)
    GND_A -.- GND_B
    GND_A -.- GND_C

    %% 旁路监听接线 (红线单向并联)
    TX_A -- "并联抓取" ---> RX_C
    
    %% USB 连接
    USB == "虚拟串口数据" ==> PC

    %% 节点样式
    classDef default fill:#fff,stroke:#333,stroke-width:1px;
    classDef highlight fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px;
    classDef warning fill:#ffebee,stroke:#c62828,stroke-width:2px,stroke-dasharray: 5 5;
    
    class CH343 highlight;
    class TX_C warning;