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1、RS232 92 RS485 92 RS422 92 TTL电平RS232RS485RS422TTL电平2010-01-2113:41232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0RS485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+6v1-2-6v0接收端AB间的电压差大于+200mv1小于-200mv0定义逻辑1为BA的状态定义逻辑0为AB的状态AB之间的电压差不小于200mv一对一的接头的情况
2、下RS232可做到双向传输，全双工通讯最高传输速率20kbps422只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率10Mbps485双向传输，半双工通讯,最高传输速率10Mbps面总结一下各电平标准。和新手以及有需要的人共享一下_.现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。TTL:Transistor-TransistorLogic三极管结构。Vcc:5V;VOH=2.4V;VOL=0
3、.5V;VIH=2V;VIL=0.8V。因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分砍掉了。也就是后面的LVTTL。LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(LowVoltageTTL)。3.3VLVTTL:Vcc:3.3V;VOH=2.4V;VOL=0.4V;VIH=2V;VIL=0.8V。2.5VLVTTL:Vcc:2.5V;VOH=2.0V;VOL=0.2V;VIH=1.7V;VIL=0.7V。更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就OK了。TTL使用注意:TT
4、L电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻;TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。CMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconductorPMOS+NMOS。Vcc:5V;VOH=4.45V;VOL=0.5V;VIH=3.5V;VIL=1.5V。相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3VLVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。3.3VLVCMOS:Vcc:3.3V;VOH=3.2V;VOL=0.1V;VIH=2.0V;VIL
5、=0.7V。2.5VLVCMOS:Vcc:2.5V;VOH=2V;VOL=0.1V;VIH=1.7V;VIL=0.7V。CMOS使用注意:CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于VCC一定值(比如一些芯片是0.7V)时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。ECL:EmitterCoupledLogic发射极耦合逻辑电路(差分结构)Vcc=0V;Vee:-5.2V;VOH=-0.88V;VOL=-1.72V;VIH=-1.24V;VIL=-1.36V。速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用。但是功耗大，需要负电源。为简化电源，出现了PECL(ECL结构，改
6、用正电压供电)和LVPECL。PECL:Pseudo/PositiveECLVcc=5V;VOH=4.12V;VOL=3.28V;VIH=3.78V;VIL=3.64VLVPELC:LowVoltagePECLVcc=3.3V;VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94VECL、PECL、LVPECL使用注意:不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。以上三种均为射随输出结构，必须有电阻拉到一个直流偏置电压。(如多用于时钟的LVPECL:直流匹配时用130欧上拉，同时用82欧下拉;交流匹配时用82欧上拉，同时用130欧下拉。但两种方式
7、工作后直流电平都在1.95V左右。)前面的电平标准摆幅都比较大，为降低电磁辐射，同时提高开关速度又推出LVDS电平标准。LVDS:LowVoltageDifferentialSignaling差分对输入输出，内部有一个恒流源3.5-4mA，在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端)转换为350mV的差分电平。LVDS使用注意:可以达到600M以上，PCB要求较高，差分线要求严格等长，差最好不超过10mil(0.25mm)。100欧电阻离接收端距离不能超过500mil，最好控制在300mil以内。下面的电平用的可能不是很多，篇幅关系，只简单做一下介绍。如
8、果感兴趣的话可以联系我。CML:是内部做好匹配的一种电路，不需再进行匹配。三极管结构，也是差分线，速度能达到3G以上。只能点对点传输。GTL:类似CMOS的一种结构，输入为比较器结构，比较器一端接参考电平，另一端接输入信号。1.2V电源供电。Vcc=1.2V;VOH=1.1V;VOL=0.4V;VIH=0.85V;VIL=0.75VPGTL/GTL+:Vcc=1.5V;VOH=1.4V;VOL=0.46V;VIH=1.2V;VIL=0.8VHSTL是主要用于QDR存储器的一种电平标准:一般有V¬CCIO=1.8V和V¬¬CCIO=1.5V。和上面的GTL相似，输入为输入
9、为比较器结构，比较器一端接参考电平(VCCIO/2)，另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度)。SSTL主要用于DDR存储器。和HSTL基本相同。V¬¬CCIO=2.5V，输入为输入为比较器结构，比较器一端接参考电平1.25V，另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度),HSTL和SSTL大多用在300M以下.RS-232、RS-422与RS-485的由来RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。
10、RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时)，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA
11、/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以RS作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis协议是公开的，而ProLINK则是基于Profile上的。二、RS-232串行接口标准目前RS-232是PC机与通信工业中应用
12、最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚(信号地)的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5+15V，负电平在-5-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3+12V与-3-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上
13、双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的，其驱动器负载为37k。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见表1。规定RS232RS422R485工作方式单端差分差分节点数1收、1发1发10收1发32收最大传输电缆长度50英尺400英尺400英尺最大传输速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s最大驱动输出电压+/-25V-0.25V+6V-7V+12V驱动器输出信号电平(负载最小值)负载+/-5V+/-15V+/-2.0V+/-1.5V驱动器输出信号电平(空载最大值)空载+/-25V+/-6V
14、+/-6V驱动器负载阻抗()3K7K10054摆率(最大值)30V/sN/AN/A接收器输入电压范围+/-15V-10V+10V-7V+12V接收器输入门限+/-3V+/-200mV+/-200mV接收器输入电阻()3K7K4K(最小)12K驱动器共模电压-3V+3V-1V+3V接收器共模电压-7V+7V-7V+12V表1三、RS-422与RS-485串行接口标准1.平衡传输RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2+6V，是一个逻辑状态，负电平在
15、-26V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一使能端，而在RS-422中这是可用可不用的。使能端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当使能端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作第三态，即它是有别于逻辑1与0的第三态。接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。2.RS-422电气规定RS-422标准全称是平衡电压数字接口电路的电气特性，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共
16、5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备(Master)，其余为从设备(Salve)，从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是104k+100(终接电阻)。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米)，最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。RS-
