通讯串口TTL、RS232、RS485的区别

2024-11-01
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一、工作原理与电平标准:

TTL:TTL电平信号由TTL器件产生,用于计算机处理器控制的设备内部的数据传输。TTL电平信号具有电压范围小、抗干扰能力较弱的特点。在数字电路中,TTL电平信号规定输出高电平大于2.4V,输出低电平小于0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。


RS-232:RS-232是一种串行通信接口标准,由美国电子工业协会(EIA)制定。其逻辑0对应+3V至+15V,逻辑1对应-15V至-3V。TTL电平信号经过电平转换芯片后可以输出RS-232电平信号。RS-232接口在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。


RS-485:RS-485是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定,为2线、半双工、平衡传输线多点通信的标准。其逻辑0对应-6V至-2V,逻辑1对应+2V至+6V,这里的电平指AB两线间的电压差,即差分方式传输。这种差分传输方式使得RS-485可以在有电子噪声的环境下进行长距离有效率的通信。


二、通信方式:


TTL:TTL接口属于并行方式传输数据的接口,采用这种接口时,不必在液晶显示器的驱动板端和液晶面板端使用专用的接口电路,而是由驱动板主控芯片输出的TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板的输入接口。


RS-232:RS-232支持全双工通信,通常使用接收线、发送线和信号线三条信号线就能实现简单的全双工通信过程。


RS-485:RS-485为半双工通信方式,实现此标准的数字通信网可以在一个网络上有多个接收器,因此适用在工业环境中。


PS-全双工:允许数据在两个方向上同时传输。这意味着在A向B发送数据的同时,B也可以向A发送数据,实现了真正的双向、同时通信。

PS-半双工:允许数据在两个方向上传输,但同一时间数据只能在一个方向上传输。这实际上是一种切换的单工通信,即某一时刻只能有一个方向的通信发生。


三、传输距离:


TTL:由于电压范围小,所以抗干扰能力较弱,传输距离不远。在9600波特率下,传输距离为2米,一般不超过15米。降低波特率可以传输得更远,但这与电磁环境有关。


RS-232:传输距离相对TTL较远,但具体的传输距离取决于多种因素,如波特率、电缆质量等。


RS-485:由于采用差分传输方式,RS-485可以在有电子噪声的环境下进行长距离有效率的通信,适合在工业环境中使用。


四、应用场景:


TTL:TTL接口电路多用来驱动小尺寸(15英寸以下)或低分辨率的液晶面板。在笔记本电脑中也常使用TTL接口形式。


RS-232:RS-232接口广泛应用于各种需要串行通信的设备和系统中,如计算机、调制解调器、打印机等。


RS-485:RS-485接口因其长距离通信能力和多点通信能力,广泛应用于工业环境中,如工业自动化、智能楼宇等。