TTL、RS232、RS485的区别和简介

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TTL,RS232,RS485都是一种逻辑电平的表示方式

TTL:TTL指双极型三极管逻辑电路,市面上很多“USB转TTL”模块,实际上是“USB转TTL电平的串口”模块。这种信号0对应0V,1对应3.3V或者5V。与单片机、SOC的IO电平兼容。不过实际也不一定是TTL电平,因为现在大部分数字逻辑都是CMOS工艺做的,只是沿用了TTL的说法。我们进行串口通信的时候 从单片机直接出来的基本是都 是 TTL 电平。

TTL电平:全双工(逻辑1: 2.4V--5V 逻辑0: 0V--0.5V)

1、硬件框图如下,TTL用于两个MCU间通信

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2、‘0’和‘1’表示

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RS232:是电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 制定的异步传输标准接口,同时对应着电平标准和通信协议(时序),其电平标准:+3V~+15V对应0,-3V~-15V对应1。rs232 的逻辑电平和TTL 不一样但是协议一样。

与TTL通行时需要电平装换器转换

RS-232电平:全双工(逻辑1:-15V--3V 逻辑0:+3V--+15V)

1、硬件框图如下,TTL用于MCU与PC机之间通信

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2、‘0’和‘1’表示

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RS485:RS485是一种串口接口标准,为了长距离传输采用差分方式传输,传输的是差分信号,抗干扰能力比RS232强很多。两线压差为-(2~6)V表示0,两线压差为+(2~6)V表示1

RS-485:半双工、(逻辑1:+2V--+6V 逻辑0: -6V---2V)这里的电平指AB 两线间的电压差。

1、硬件框图如下

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2、‘0’和‘1’表示

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COM口即串行通讯端口,简称串口。这里区别于USB的“通用串行总线”和硬盘的“SATA”。

一般我们见到的是两种物理标准。D型9针插头,和 4针杜邦头两种。

这是常见的4针串口,在电路板上常见,经常上边还带有杜邦插针。还有时候有第五根针,3.3V电源端。

由于是预留在电路板上的,协议可以有很多种,要看具体设备。

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嵌入式里面说的串口,一般是指UART口, 但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别, 以及RS232, TTL等关系, 实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件), 而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号).

UART有4个pin(VCC, GND, RX, TX), 用的TTL电平, 低电平为0(0V),高电平为1(3.3V或以上)。

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下面这个就是D型9针串口(通俗说法)。在台式电脑后边都可以看到。

记住,这种接口的协议只有两种:RS-232和RS-485。不会是TTL电平的(除非特殊应用)。

9针串口的定义可以参考这里:9针串口定义 - 百度文库

我们一般只接出RXD TXD两针,外加GND。

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下图是个USB转TTL串口的小板,可以用USB扩展出一个串口。芯片为PL2303HX。

网上经常混淆各种串口,但是这个确实是可以给STC单片机下载程序的。

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这是另一种,CP2102芯片的,也是USB转TTL串口。据说比PL2303的好,实际使用中没感觉出来。这个小板就多了+3.3V电源端,以适应不同的目标电路。

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下图为USB转RS-232串口:

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RS232特点:

  RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:

  (1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3—-15V;逻辑“0”:+3—+15V,噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”,低于-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

  (2)传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。

  (3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

  (4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。

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RS485概述

  在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。

  RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。

RS485特点:

  RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。针对RS-232-C的不足,新标准RS-485具有以下特点:

  (1)RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差+2V~+6V表示,逻辑“0”以两线间的电压差-6V~-2V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不容易损坏接口电路芯片,且该电平与TTL电平兼容,刻方便与TTL电路连接。

  (2)数据最高传输速率为:10Mbps

  (3)RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力强,即抗噪声性能好。

  (4)RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺,实际上可达3000米。

  (5)RS-232-C接口在总线上只允许连接一个收发器,即单站能力;而RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器,即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。

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