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UART與TTL電平分別代表什么?

作者:手持機PDA手持終端解決方案提供商    來源:www.anshigc.com.cn    發布時間:2019-08-04 11:32    瀏覽量:

首先,我們看下什么是UART和TTL電平:

(1)什么是TTL?

TTL集成電路的全名是晶體管-晶體管邏輯集成電路(Transistor-Transistor Logic),主要有54/74系列標準TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五個系列。標準TTL輸入高電平小2V,輸出高電平小2.4V,典型值3.4V,輸入低電平大0.8V,輸出低電平大0.4V,典型值0.2V。S-TTL輸入高電平小2V,輸出高電平小Ⅰ類2.5V,Ⅱ、Ⅲ類2.7V,典型值3.4V,輸入低電平大0.8V,輸出低電平大0.5V。LS-TTL輸入高電平小2V,輸出高電平小Ⅰ類2.5V,Ⅱ、Ⅲ類2.7V,典型值3.4V,輸入低電平大Ⅰ類0.7V,Ⅱ、Ⅲ類0.8V,輸出低電平大Ⅰ類0.4V,Ⅱ、Ⅲ類0.5V,典型值0.25V。



TTL電平信號被利用的多是因為通常數據表示采用二進制規定,+5V等價于邏輯“1”,0V等價于邏輯“0”,這被稱做TTL(晶體管-晶體管邏輯電平)信號系統,這是計算機處理器控制的設備內部各部分之間通信的標準技術。
 
TTL電平信號對于計算機處理器控制的設備內部的數據傳輸是很理想的,首先計算機處理器控制的設備內部的數據傳輸對于電源的要求不高以及熱損耗也較低,另外TTL電平信號直接與集成電路連接而不需要價格昂貴的線路驅動器以及接收器電路;再者,計算機處理器控制的設備內部的數據傳輸是在高速下進行的,而TTL接口的操作恰能滿足這個要求。TTL型通信大多數情況下,是采用并行數據傳輸方式,而并行數據傳輸對于超過10英尺的距離就不適合了。這是由于可靠性和成本兩面的原因。因為在并行接口中存在著偏相和不對稱的問題,這些問題對可靠性均有影響。
 
數字電路中,由TTL電子元器件組成電路使用的電平。電平是個電壓范圍,規定輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4V。在室溫下,一般輸出高電平是3.5V,輸出低電平是0.2V。小輸入高電平和低電平:輸入高電平>=2.0V,輸入低電平<=0.8V,噪聲容限是0.4V。 南京達 席 耳手 持 終端


(2)什么是UART?


UART是一種通用串行數據總線,用于異步通信。該總線雙向通信,可以實現全雙工傳輸和接收。在嵌入式設計中,UART用來與PC進行通信,包括與監控調試器和其它器件,如EEPROM通信。UART接口在我們達席耳的手持終端中普遍存在,也是我們改制的主要方式。
 
UART通信
 
UART首先將接收到的并行數據轉換成串行數據來傳輸。消息幀從一個低位起始位開始,后面是7個或8個數據位,一個可用的奇偶位和一個或幾個高位停止位。接收器發現開始位時它就知道數據準備發送,并嘗試與發送器時鐘頻率同步。如果選擇了奇偶,UART就在數據位后面加上奇偶位。奇偶位可用來幫助錯誤校驗。
 
在接收過程中,UART從消息幀中去掉起始位和結束位,對進來的字節進行奇偶校驗,并將數據字節從串行轉換成并行。UART也產生額外的信號來指示發送和接收的狀態。例如,如果產生一個奇偶錯誤,UART就置位奇偶標志。
 
數據方向和通信速度
 
數據傳輸可以首先從低有效位(LSB)開始。然而,有些UART允許靈活選擇先發送低有效位或高有效位(MSB)。
 
微控制器中的UART傳送數據的速度范圍為每秒幾百位到1.5Mb。例如,嵌入在ElanSC520微控制器中的高速UART通信的速度可以高達1.1152Mbps。UART波特率還受發送和接收線對距離(線長度)的影響。
 
目前,市場上有只支持異步通信和同時支持異步與同步通信的兩種硬件可用于UART。前者就是UART名字本身的含義,在摩托羅拉微控制器中被稱為串行通信接口(SCI);Microchip微控制器中的通用同步異步收發器(USART)和在富士通微控制器中的UART是后者的兩個典型例子。

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(3)兩者分析


USB轉UART 和 USB轉RS-232 所用的電平是不同的!
UART電平 稱為 TTL,電壓是 3.3V 或 5V。
RS-232電平 稱為 EIA,電壓平均 7V。(3V到15V。)
max232芯片 是將電源電壓從 TTL 轉換成 EIA。
EIA電壓 大于 TTL電壓,因此 EIA 不能用于 TTL,否則可能燒毀 TTL 電路元件。

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