RS232电平 RS485电平 RS422电平

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TXD\RXD\GND,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

RS232电平 RS485电平 RS422电平_第1张图片

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
RS232电平 RS485电平 RS422电平_第2张图片

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,CMOS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

   

RS232电平 RS485电平 RS422电平_第3张图片


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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