【整理】TTL和RS232之间的详细对比

【背景】

之前就听过TTL,一直没搞懂其和RS232的区别。

最近,打算去买个USB转RS232的芯片,结果找到此产品:

六合一多功能USB转UART串口模块CP2102 usb TTL485 232互转自恢复

正面:

six-in-one cp2102 usb ttl 485 232 front

背面:

six-in-one cp2102 usb ttl 485 232 rear

其中的:

six-in-one usb rs232 ttl rs485 chip functions

以及引脚说明:

six-in-one cp2102 usb ttl 485 232 pins note

都提到了,不仅仅支持RS232,还支持TTL。

所以,再次遇到TTL,需要去搞清楚,TTL和RS232的区别。

 

【折腾过程】

1.参考:

RS-232 vs. TTL Serial Communication

整理如下:

常见的微控制器中,都有了内置的UART(Universally Asynchronous Receiver/Transmitter)。

UART可以用来已串行方式收发数据。

UART是,以固定的某个速率(1200bps,9600bps,115200bps等),一次只能只传输一个bit比特位(所以叫做串行传输)

这种串行通信的方法,有时候也被叫做TTL(Transistor-Transistor Logic)Serial。

这种串行通信,在TTL级别上来说,对应的物理电平,始终是在0V和Vcc之间,其中常见的Vcc是5V或3.3V。

其中:

逻辑高电平==’1’==Vcc

逻辑低电平==’0’==0V

 

与此相对应的是:

你的(台式机,笔记本等)电脑中的串口,是和RS232(通信标准)所兼容的(所一致的) => 不是和TTL的标准所一致的

RS232和TTL在软件协议层面是一样的

RS232的标准中,和你的微控制器中的串行信号所一样的,有:

  • 也是:一次只传输一个bit比特位 -> 表示是serial
  • 也是:也是以某个固定的速率去传输的->baudrate
  • 也是:带或不带,parity极性->即校验位
  • 也是:带或不带,停止位stop bit(s)

 

RS232和TTL唯一不同在于硬件:电平表示的逻辑含义不同(相反)

RS232和TTL,唯一的,最根本的不同在于:

硬件(机制)不同:

(1)TTL

逻辑高电平==’1‘==Vcc==3.3V或5V

逻辑低电平==’0‘==0V==0V

 

(3)RS232:

逻辑高电平==’0‘==负电压== -3V~-25V==常为:-13V

逻辑低电平==’1‘==正电压== 3V~25V==常为:13V

 

为何RS232中要(很奇怪的)用负电压表示逻辑高电平呢?

按理来说:

TTL用正电压(3.3V或5V)表示逻辑1,用0电压表示逻辑0,是相对来说,比较符合人类的逻辑的

但是,为何RS232却,很奇怪的,用负电压表示逻辑高电平==1,呢?

那是因为:

此设计(用负电压表示逻辑1,正电压表示逻辑0)相对来说,更加:

  • 抗(外界的电磁)干扰
  • 抗外界的(电磁信号)噪音干扰
  • 抗(信号的)衰减
    • 使得和同样的TTL信号相比,RS232信号可以传输的更远

由此使得:

信号传输,相对更加稳定和可靠。

 

RS232和TTL时序图对比

对于同样传输0b01010101来说,RS232和TTL的时序对比:

 

rs232 vs ttl timing diagram

 

RS232和TTL之间的转换

RS232和TTL之间的转换,不仅仅是简单的电平转换,还要考虑到其他一些因素,比如调节和矫正一些电平(提高或降低对应的电平),确保可能的有害的RS232电压不会破坏微控制器的串口针脚。

关于如何在RS232和TTL之间转换,目前已经有很多种解决方案了。

比如:

RS-232 vs. TTL Serial Communication

中的MAX-232

 

总结

很多知识,都是慢慢积累,才慢慢逐渐更加清楚的。。。

包括这个TTL。



One Thought on “【整理】TTL和RS232之间的详细对比

  1. 你好,咨询一下。
    电脑和笔记本的COM口的1号针是0v,
    而我的外设是无源的,需要COM口供电驱动(既1号针是5v),
    要如何解决了?
    我试过usb转RS232的数据线(FTDI-FT232芯片、PL2303芯片)也是不行(1号针也是0v)

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