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RS232电平 RS485电平 RS422电平 图文详解
2019-04-14 08:46
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模拟电子
12380
0
1499
232
电平或者说串口电平,有的甚至说计算机电平,所有的这些说法,指得都是计算机
9
针串口 (
RS232
)得电平,采用负逻辑,
-
15v ~
-
3v
代表
1
+
3v ~
+
15v
代表
0
RS485
电平 和
RS422
电平 由于两者均采用 差分传输(平衡传输)的方式,所以他们的电平方式,一般有两个引脚
A,B
发送端
AB
间的电压差
+
2
~ +
6v
1
-
2
~ -
6v 0
接收端
AB
间的电压差
大于 +
200mv 1
小于 -
200mv
0
定义逻辑
1
为
B>A
的状态
定义逻辑
0
为
A>B
的状态
AB
之间的电压差不小于
200mv
一对一的接头的情况下
RS232
可做到双向传输,全双工通讯
最高传输速率
20kbps
422
只能做到单向传输,半双工通讯,最高传输速率
10Mbps
485
双向传输,半双工通讯
,
最高传输速率
10Mbps
RS232
与
RS485
同为异步数据传输方式,都是用于数字信号的传输,仅仅是传输的方法不同。
以传输一个
8
位二进制数值
“01001000”
为例
1.
由于
RS232
采用三线制传输分别为
TXDRXDGND
,其中
TXD
为发送信号,
RXD
为接收信号。
在
RS232
中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑
“1”
,为信号线对
GND
电压为
-5—-15V
;逻辑
“0”
,为信号线对
GND
电压为
+5—+15V
。理论上说,当要发送
“01001000”
这个数据时,在
TXD
信号线上应该测量到的波形为
之所以说是理论上,是因为在异步数据传输时,要增加起始位、校验位、结束位。但基本方式就是这样。
2.RS422
采用
4
线传输方式,差分传输,发送数据线为
T+T-,
接收数据线为
R+R-
。
在
RS422
总线中:数据
“1”
以两线间的电压差为
+2V
至
+6V
表示;数据
“0”
以两线间的电压差为
-2
至
-6V
表示。理论上说,当要发送
“01001000”
这个数据时,在
T+/T-
直接的差值在信号线上应该测量到的波形为
也就是说,
RS232
的数据是
TXD
与
GND
之间的电压代表数据,而
RS422
的数据时
T+
与
T-
之间的电压代表数据。差分信号抗干扰性强,所以
RS422
更加适合于远距离传输。
至于
RS485
,是
RS422
的半双工版本,即
T+/T-
与
R+/R-
不同时存在,传输线只为两根,当发送信号时切换为
T+/T-
,当接收信号时,切换为
R+R-
,至于传输的方式与
RS422
一致。
手机串口一般是
CMOS
电平,当把
android
手机当做开发板上的一个器件(比如利用
android
系统自带的
GPRS
模块,
wifi
模块,语音视频模块等等)看待时,常常会涉及到自己重写底层协议和驱动的情况,同时也会涉及到不同开发板不同电平之间的转换。最近在做一个利用
android
手机收发数据的实验,其中就涉及到了
EIA
电平和
TTL
电平的转换,
TTL
电平和
CMOS
电平的转换。现简要的总结下常用的
TTL
电平,
CMOS
电平和
EIA
电平,以及一些与上述电平有关集成逻辑电路和
rs232
串口的一些基本知识:
一、集成逻辑电路的分类
:
按电路组成的结构来分,可将数字电路分为分立元件电路和集成电路两类。
集成电路具有体积小、成本低、可靠性高等优点。
按制造工艺的不同,集成逻辑门可分为双极型逻辑门和单极型逻辑门两大类。
TTL
(晶体管-晶体管逻辑)
属于双极型逻辑门,速度快、抗干扰能力和带负载能力强。功耗较大,集成度较低,不适合做成大规模集成电路,主要有
54/74
系列标准
TTL
、高速型
TTL
(
H-TTL
)、低功耗型
TTL
(
L-TTL
)、肖特基型
TTL
(
S-TTL
)、低功耗肖特基型
TTL
(
LS-TTL
)五个系列。
TTL
电平信号
被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,
+5V
等价于逻辑
"1"
,
0V
等价于逻辑
"0"
,这被称做
TTL
(晶体管
-
晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
CMOS逻辑门
属于单极型逻辑门,
C
MOS电路具有制造工艺简单、功耗小、集成度高、无电荷存储效应等优点。其缺点是速度较慢。
CMOS
电平电压范围在
3
~
15V
,比如
4000
系列当
5V
供电时,输出在
4.6
以上为高电平,输出在
0.05V
以下为低电平。输入在
3.5V
以上为高电平,输入在
1.5V
以下为低电平。
TTL
电平与
CMOS
电平的区别
(
一
)TTL
高电平
3.6~5V
,低电平
0V~2.4V
CMOS
电平
Vcc
可达到
12V
CMOS
电路输出高电平约为
0.9Vcc
,而输出低电平约为
0.1Vcc
。
CMOS
电路不使用的输入端不能悬空,会造成逻辑混乱。
TTL
电路不使用的输入端悬空为高电平,另外,
CMOS
集成电路电源电压可以在较大范围内变化,因而对电源的要求不像
TTL
集成电路那样严格。
用
TTL
电平他们就可以兼容。
(
二
)TTL
电平是
5V
,
CMOS
电平一般是
12V
。
因为
TTL
电路电源电压是
5V
,
CMOS
电路电源电压一般是
12V
。
5V
的电平不能触发
CMOS
电路,
12V
的电平会损坏
TTL
电路,因此不能互相兼容匹配。
(
三
)TTL
电平和
CMOS
电平标准
TTL
电平:
输出
L
:
<0.4V
;
H
:
>2.4V
输入
L
:
<0.8V
;
H
:
>2.0V
TTL
器件输出低电平要小于
0.4V
,高电平要大于
2.4V
。输入,低于
0.8V
就认为是
0
,高于
2.0
就认为是
1
。
CMOS
电平:输出
L
:
<0.1*Vcc
;
H
:
>0.9*Vcc
输入
L
:
<0.3*Vcc
;
H
:
>0.7*Vcc.
RS-232C(DB9
)接口定义
RS-232C
标准采用
EIA
电平
,规定:
“
1
”的逻辑电平在
-3V~-15v
之间
“
0
”的逻辑电平在
+3V~+15V
之间。
由于
EIA
电平与
TTL
电平完全不同,必须进行相应的电平转换,
MCl488
完成
TTL
电平到
EIA
电平的转换,
MCl489
完成
EIA
电平到
ITL
电平的转换。还有
MAX232
可以同时完成
TTL->EIA
和
EIA->TTL
的电平转换。
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