TTL、 RS-232，RS-485的区别

参考:【gt+】TTL， RS-232，RS-485的区别

前言：串口、UART口、COM口、USB口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指的电平标准(电信号)。

TTL ：全双工，逻辑0对应0V，逻辑1对应3.3V或者5V，一般从单片机引脚直接引出，电平3.3或5V是与IO电平兼容；

RS232：全双工，逻辑0对应+3V至+15V，逻辑1对应-15V至-3V ，TTL经过电平转换芯片后可以输出RS232。

RS485：半双工，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，因此可以长距离传输

TTL

TTL简介

参考:【通信基础】TTL、RS232、RS485

TTL的英文全称是Transisor-Transisor Logic .翻译过来就是晶体管与晶体管之间的逻辑电路。

TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的，首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低，另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的，而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下，是采用并行数据传输方式，而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题，这些问题对可靠性均有影响。
数字电路中，由TTL电子元器件组成电路使用的电平。电平是个电压范围，规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。

TTL电平用于串口通信时，有3.3V和5V两个系列。由于电压范围小，所以抗干扰能力较弱，传输的具体不远，在9600波特率传输距离为2米，一般不超过15米。降低波特率可以传输得更远，这个与电磁环境环境有关。可做全双工通信。

TTL的电平特性已5V为例，1.5V为高电平的门限电压、2V为高电平输入电压、2.4V为高电平输出电压；0.8V为输入低电平最大值、0.5V为输出低电平最大值。

RS232

1、RS232基本概念

RS（recommend standrd）表示推荐标准，232是标识号。
RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是一种串行通信通信接口（“-c”版本）
它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通信的标准，主要用于不同的设备之间方便通讯。它的全名时“终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个25脚的DB-25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
后来IBM的PC将RS232简化成DB-9连接器。
而工业控制RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。

2、特点

通信距离不超过20米，限于15米以内，理论传输距离是10米。
传输方式为不平衡传输，单端通信
通信数量为一对一通信,全双工
传输速率38.4Kbps

3、DB9串口定义及接线参考

4、RS232经典电路

RS232通信用得最多的芯片是MAX232，经典电路

232通信是全双工通信，可同时进行发送和接收数据，232通信的传输距离建议不要超过15米。还需要注意的是RS232采用的是负逻辑传输，在TXD和RXD上，逻辑‘1’为-3v—15v；逻辑‘0’为+3v–+15v。较高的电压抗干扰能力强，可长线传输；传输距离与频率有关，频率越低，距离越远，越稳定

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RS485

1、RS485简介

RS-485是美国电子工业协会（EIA）在1983年批准了一个新的平衡传输标准（balanced transmission standard）。
RS，推荐标准，485是标识号。
后来，RS改为EIA/TIA，目前标准名称为TIA-485，但我们任使用RS-485来称呼此标准。
RS485采用差分信号负逻辑，即+2v–+6v表示‘0’，-6v–2v表示‘1’。

2、特点

差分传输增加噪声扰度，减速噪声辐射
长距离链路（1200米）
数据速率高（10Mbps，约12.2米）
同一总线可以连接多个驱动器和接收器
宽工模范围允许驱动器和连接器之间存在地电位差异，允许共模电压（-7-12V）
RS485通信是半双工通信，可以发送和接收数据，但不能同时发送和接收数据。
一条485总线最多允许128个收发器

3、传输距离

理想环境下，485总线传输距离可以达到1200米，其条件是通信线材达标，波特率为9600，负载只有一台485只设备，才能达到1200米。
如果485子设备多，线材阻抗不达标，线径过细，装换器品质不良，设备保护复杂和波特率的提高都会降低通信距离。
传输过程中，可以增加中继的方法对信号进行放大，最多，可以加八个中继，也就是说理论上RS485最多传输距离可以达到9.6公里。

4、经典电路

经典AZRS3080芯片电路

TD301D485H带光耦隔离

实例电路原理图应用(USB转RS232)

USB转RS232需要USB转

USB转TTL电路设计

USB转TTL需要用到CP2102,CH340等芯片,其中cp2102只能输出3.3V的TTL．TTL转RS232的芯片有5V驱动的MAX232,SP232和3V驱动的MAX3232,SP3232.

USB转TTL电路设计原理图

USB转TTL电路使用CH340G芯片
根据芯片的datasheet，对外围电路进行补全，CH340G的datasheet有推荐的典型电路，按照典型电路设计即可。
参考:硬件开发笔记（四）：硬件开发基本流程，制作一个USB转RS232的模块（三）：设计原理图

USB转TTL转RS232电路设计原理图 (USB—>TTL—>RS232)

TTL转RS232使用Max232芯片

USB转TTL或RS232电路设计原理图 (USB—>TTL或者USB---->RS232)

通过控制跳线帽的位置既可实现TTL或者RS２３２的输出切换．