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  • TTL,CMOS,RS485,RS232电平区别

    RS485特点:半双工数据传输,

                         差分数据传输,适用于抑制共模信号和噪声 。逻辑“1”以两线间的电压差为+(2-6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2-6)V表示

                         远距离传输,传输速高:10m时,数据的最高传输速率为35Mbps;1200m时,数据的传输可达100kbps;

                         接口电平符合TTL电平,不易损坏芯片。 正逻辑电平:2~6V 为“1” ;-(2~6V)为“0”。 

    RS232 的特点: 全双工数据传输         

                              类似于串口,只是比串口多了硬件流控制 。

                             RS232传输采用的是不平衡传输方式,即单端传输。发送电平与接收电平差只有2~3V,所以共模抑制能力较差,容易受到噪声和外部干扰的影响。

                              最大数据传输速率为20kbps。为了确保码元畸变小于4%,DTE与DCE之间的最大传输距离为15m。

                              接口电路信号电平高。负逻辑电平:3~15V为“0”-(3~15V)为“1”

    因此232的电平和MCU的TTL电平(一般5V为逻辑正,0为逻辑负)是不兼容的,要进行电平转换,例如用MAX232,

    噪声容限:前一级输出最坏的情况下,为了保证后一级的正常工作,所允许的最大噪声幅度。噪声容限越大,说明所允许的噪声越大,电路的抗干扰性能越好。

    TTL电平:输出 L: <0.8V ; H:>2.4V             TTL大多采用5V电路。也有3.3V.                                                                           
                     输入 L: <1.2V ; H:>2.0V                                                                                                                                                                                                                                                       

                     噪声容限计算:噪声容限=min{高电平噪声容限,低电平噪声容限}

                     高电平噪声容限=最小输出高电平电压-最小输入高电平电压   2.4-2=0.4

                     低电平噪声容限=最大输入低电平电压-最大输出低电平电压   1.2-0.8=0.4

                     噪声容限为0.4V

    CMOS电平:输出 L: <0.1*Vcc ; H:>0.9*Vcc       输入 L: <0.3*Vcc ; H:>0.7*Vcc   

      供电电压5V时,  输出 L: <0.5 ; H:>4.5       输入 L: <1.5 ; H:>3.5  

      供电电压3.3V时,  输出 L: <0.33 ; H:>2.97       输入 L: <0.99 ; H:>2.31

    CMOS电路是电压控制器件,输入电阻极大,对于干扰信号+分敏感,因此不用的输入端不应开路,接到地或者电源上。CMOS电路的优点是噪声容限较宽,静态功耗很小。

    从以上的数据对比中我们可以看出,在同样5V电源电压情况下, COMS电路可以直接驱动TTL ,因为CMOS的输出高电平大于2.0V ,输出低电平小于0.8V ;而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路, TTL的输出高电平为大于2 4V 。

    如果落在2.4V~3.5V之间,则CMOS电路就不能检测到高电平,低电平小于0.4V满足要求,所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。如果出现不同电压电源的情况,也可以通过上面的方法进行判断。

    如果电路中出现3.3V的CMOS电路去驱动5V CMOS电路的情況,如3 3V单片机去驱动74HC ,这种情况有以下几种方法解决,最简单的就是直接将74HC换成74HCT的芯片,因为3.3V CMOS可以直接驱动5V的TTL电路,或者加电压转换芯片,还有就是把单片机的/O口设为开漏,然后加上拉电阻到5V ,这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小,以保证信号的上升沿时间。

    简单的进行理解的话, TTL的电源工作电压是5V ,所以TTL的电平是根据电源电压5V来定的。CMOS电平, CMOS的电源工作电压是3V-18V , CMOS的电源工作电压范围宽,如果CMOS的电源工作电压是12V ,那么这个CMOS的输入输出电平电压要符合12V的输入输出要求。即CMOS的电平,要看用的电源工作电压是多少, 3v-18V ,都在CMOS的电源工作电压范围内,具体数值,看加在CMOS芯片上的电源工作电压是多少。

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