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串口入门知识及总结

时间:2015-08-15 10:22:22      阅读:219      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:uart   ttl电平   232电平   串口   

1 概念

      串行接口简称串口,也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。

      串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信(可以直接利用电话线作为传输线),从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是:数据位的传送,按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成;成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米;根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。

2 串口通信方式

    串口通信的两种最基本的方式:同步串行通信方式和异步串行通信方式。

    同步串行是指SPI(Serial Peripheral interface)的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
异步串行是指UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片,通常集成在主板上。UART包含TTL电平的串口RS232电平的串口。 TTL电平是3.3V的,而RS232是负逻辑电平,它定义+5~+12V为低电平,而-12~-5V为高电平。串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。

3 TTL电平与232电平

    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。
    232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0。
    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 ~ +6v 代表1
    -2 ~ -6v 代表0
    接收端 AB间的电压差
    大于 +200mv 代表1
    小于 -200mv 代表0
    定义逻辑1为B>A的状态
    定义逻辑0为A>B的状态
    AB之间的电压差不小于200mv

4 RS232等通信传输
    一对一的接头的情况下
    RS232 可做到双向传输,全双工通讯 最高传输速率 20kbps
    422 只能做到单向传输,半双工通讯,最高传输速率10Mbps
    485 双向传输,半双工通讯, 最高传输速率10Mbps
     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。



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串口入门知识及总结

标签:uart   ttl电平   232电平   串口   

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