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1、RS232、RS485、TTL 电平、CMOS 电平 什么是TTL电平、CMOS电平、RS232电平？它们有什么区别呢？ 一般说来，CMOS电平比 TTL 电平有着更高的噪声容限。(一)、 TTL 电平标准输出 L： 2.4V。输入 L： 2.0VTTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0,高于 2.0就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有(0.8-0)/2=0.4V,高电平的噪 声容限为(5-2.4)/2=1.3V。(二) 、CMOS电平标准输出 L： 0.9*Vcc。输入 L： 0.7*Vcc.由于CMOS电源采用12V,则输入低
2、于3.6V为低电平，噪声容限为1.8V,高于3.5V为高电 平，噪声容限高为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。(三) 、 RS232 标准负逻辑:逻辑1的电平为-3-15V,逻辑0的电平为+3+15V,注意电平的定义反相了一次。 不足之处：(1) 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与 TTL 电平不兼容故需使 用电平转换电路方能与TTL电路连接。( 2)RS232 可做到双向传输，全双工通讯 最高传输速率 20kbps。(3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易 产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。(4) 传输距离有限，最大传输距离15米
3、。(四) 、 RS485 标准逻辑1的电平为+2+6V,逻辑0的电平为-2-6V,双向传输，半双工通讯, 最高传输速率 10Mbps最大传输距离约为 1200mRS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性 好。TTL与CMOS电平使用起来有什么区别1. 电平的上限和下限定义不一样，CMOS具有更大的抗噪区域。同是5伏供电的话，ttl 一般 是1.7V和3.5V的样子，CMOS 一般是2.2V,2.9V的样子，不准确，仅供参考。2. 电流驱动能力不一样，ttl 一般提供25毫安的驱动能力，而CMOS 一般在10毫安左右。3需要的电流输入大小也不一样，一般
4、ttl需要2.5毫安左右，CMOS几乎不需要电流输入。4很多器件都是兼容TTL和CMOS的，datasheet会有说明。如果不考虑速度和性能，一般器 件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常，因为有些 ttl 电路需 要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。1. TTL电路和CMOS电路的逻辑电平VOH: 逻辑电平 1 的输出电压VOL: 逻辑电平 0 的输出电压VIH : 逻辑电平 1 的输入电压VIH : 逻辑电平 0 的输入电压TTL 电路临界值：VOHmin = 2.4V VOLmax = 0.4VVIHmin = 2.0V VILmax = 0.8VCMOS电路临
5、界值（电源电压为+ 5V）VOHmin =4.99V VOLmax =0.01VVIHmin =3.5V VILmax =1.5V2. TTL和CMOS的逻辑电平转换CMOS电平能驱动TTL电平TTL电平不能驱动CMOS电平，需加上拉电阻。3. 常用逻辑芯片特点74LS 系列： TTL输入: TTL输出:TTL74HC 系列：CMOS输入:CMOS输出:CMOS74HCT 系列：CMOS输入:TTL输出:CMOSCD4000 系列：CMOS输入:CMOS输出:CMOSTTL电平,CMOS电平,232/485电平，OC门,OD门基础知识1. RS232 电平或者说串口电平，有的甚至说计算机电平，
6、所有的这些说法，指得都是计算机 9 针串口 （RS232）的电平，采用负逻辑，15v 3v 代表 1+ 3v + 15v 代表 02. 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，所以它们的电平方式，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 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。3. USB 电源线是5V,为USB设备提供最大500mA的电流，它与数据线上的电平无关，数据线是差 分信号，通常
7、D+和D-在+400mV-400mV间变化。在传统的单端（Single-ended）通信中，一条线路来传输一个比特位。高电平为1低电平为 0.倘若在数据传输过程中受到干扰，高低电平信号完全可能因此产生突破临界值的大幅度扰 动，一旦高电平或低电平信号超出临界值，信号就会出错。在差分传输电路中，输出电平为 正电压时表示逻辑 1，输出负电压时表示逻辑 0，而输出 0 电压是没有意义的，它既不代表 1，也不代表 0.而差分通信中，干扰信号会同时进入相邻的两条信号线中，在信号接收端， 两个相同的干扰信号分别进入差分放大器的两个反相输入端后，输出电压为 0.所以说，差分 信号技术对干扰信号具有很强的免疫力
8、。对于串行传输来说， LVDS 能够抵御外来干扰；而 对于并行传输来说， LVDS 不仅可以能够抵御外来干扰，还能抵御数据传输线之间的串扰。 因为上述原因， 实际电路中只要使用低压差分信号（ Low Voltage Differential Signal, LVDS）,350mV左右的振幅便能满足近距离传输的要求。假定负载电阻为100欧，采用LVDS 方式传输数据时，如果双绞线长度为10m，传输速率可达400Mbps；当电缆长度增加到20m 时，速率将为100Mbps；而当电缆长度为100m时，速率只能达到10Mbps左右4. 传输速率一对一的接头的情况下RS232 可做到双向传输，全双工通讯
9、 最高传输速率 20kbps；RS422只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率 10Mbps；RS485 双向传输，半双工通讯, 最高传输速率 10Mbps；USB 可以自动选择 HS（High-speed，高速，480Mbps）、FS（Full-speed，全速，12Mbps）和 LS（Low-speed，低速，1.5Mbps）三种模式中的一种。RS-422/485 和 RS-232 是串口的接口标准， RS-422/485 是差分输入输出， RS-232 是单端输入 输出。常用的逻辑电平逻辑电平：有 TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL； RS232、RS422、LV
10、DS 等。其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类：5V系列（5V TTL和5V CMOS）、3.3V 系列，2.5V系列和1.8V系列。5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平，常用的为LVTTL电平。低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。TTL： Transistor-Transistor Logic 三极管逻辑。Vcc： 5V；VOH=2.4V； VOL=2V； VIL=2.4V； VOL=2V； VIL=2.0V；VOL=1.7V；VIL=4.45V； VO L=3.5V ； VIL=3.2V； VOL=2.0V
11、 ； VIL=2V； VOL=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 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： Emitter Coupled Logic 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，改用正电压供电）和LVPE
12、CL。PECL： Pseudo/Positive ECLVcc=5V；VOH=4.12V； VOL=3.28V； VIH=3.78V； VIL=3.64VLVPELC： Low Voltage PECLVcc=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
13、方式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：Low Voltage Differential Signaling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）转换为土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。TTL与CMOS区另ICMOS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TTL集成电路是电流控制器件。TTL大部分都采用5V电源。1. 输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh 三 2.4V,UolW0.4V2. 输
