【嵌入式开发】电平标准：TTL与RS |
您所在的位置：网站首页 › rs—232c的电气特性规定逻辑“1”的电平范围分别为() › 【嵌入式开发】电平标准：TTL与RS |
|
电平标准：TTL与RS-232深入详解 在嵌入式系统的开发与应用中，串口通讯占据着举足轻重的地位，而电平标准作为串口通讯的基础之一，其重要性不言而喻。电平标准定义了数据传输时信号的电压范围和逻辑状态，不同的电平标准有着不同的应用场景和优缺点。TTL（Transistor-Transistor Logic）和RS-232是最常用的两种串口电平标准，它们在嵌入式系统中的应用广泛且重要。 一、TTL电平标准 TTL电平标准是一种基于晶体管的逻辑电平标准，通常用于低电压、短距离的数字信号传输。TTL电平定义了高电平（逻辑1）和低电平（逻辑0）的电压范围。典型的TTL电平标准中，高电平的电压范围为2.4V至5V，低电平的电压范围为0V至0.5V。TTL电平具有低功耗、高速率和简单的电路设计等优点，因此在嵌入式系统的内部通讯中得到广泛应用。 在实际应用中，TTL电平标准常用于微控制器（MCU）之间的通信、MCU与外设（如传感器、执行器等）之间的通信，以及PCB板上的信号传输等场景。由于TTL信号的传输距离较短，一般在几十厘米至几米范围内，因此适用于紧凑型的嵌入式系统设计。 TTL电平标准的工作原理基于晶体管的开关特性。当输入电压高于某一阈值时，晶体管导通，输出高电平；当输入电压低于另一阈值时，晶体管截止，输出低电平。通过调整晶体管的参数和电路设计，可以实现不同的TTL电平标准，以适应不同的应用需求。 在嵌入式系统中，使用TTL电平标准的代码示例如下（以C语言为例）： #define TTL_HIGH_THRESHOLD 3.0 // TTL高电平阈值（单位：伏特） #define TTL_LOW_THRESHOLD 0.8 // TTL低电平阈值（单位：伏特） // 假设有一个函数用于读取某个TTL电平的电压值 float readTTLVoltage(void) { // 模拟读取TTL电平电压的代码，返回实际电压值 // 实际应用中，需要根据硬件平台编写具体的读取代码 return 2.5f; // 示例电压值 } // 判断TTL电平状态 int isTTLHigh(void) { float voltage = readTTLVoltage(); if (voltage >= TTL_HIGH_THRESHOLD) { return 1; // 高电平 } else { return 0; // 低电平 } } // 使用TTL电平的串口通信代码（简化版） void TTLSerialCommunication(void) { // 初始化串口硬件（波特率、数据位、停止位等） // ... // 发送数据 char data = 'A'; // 假设发送字符'A' while (!isTTLHigh()) { // 等待发送允许信号（高电平） // 这里是轮询方式，也可以根据实际情况使用中断等方式 } // 发送数据到串口 // sendData(data); // 假设有一个发送数据的函数 // 接收数据 char receivedData; while (isTTLHigh()) { // 等待接收数据（低电平） // 这里同样是轮询方式，可根据需求使用中断等方式提高效率 } // 从串口接收数据 // receivedData = receiveData(); // 假设有一个接收数据的函数 }二、RS-232电平标准 RS-232电平标准是一种长距离、低速率的串行通信标准，广泛应用于计算机与外部设备之间的通信。与TTL电平相比，RS-232电平标准具有更长的传输距离和更强的抗干扰能力。RS-232电平定义了正负电压范围来表示逻辑状态，典型地，逻辑1的电平范围为-3V至-15V，逻辑0的电平范围为+3V至+15V。 在嵌入式系统中，RS-232常用于微控制器与PC机、调制解调器、打印机等外部设备之间的长距离通信。由于其较强的抗干扰能力和较长的传输距离（可达数十米），使得RS-232在工业控制、远程监控等领域得到广泛应用。 RS-232电平标准的工作原理基于差分信号传输方式。差分信号是通过计算两线之间的电压差来表示信号的逻辑状态，因此可以有效抵抗外界干扰。在传输距离较远时，差分信号的稳定性要优于单端信号（如TTL电平）。 在嵌入式系统中使用RS-232电平标准的代码示例（以C语言为例）： #include #include #include #include #include #include int main(void) { int serial_fd; struct termios tty; char buffer[256]; int n; // 打开串口设备（以"/dev/ttyS0"为例，根据实际情况选择设备文件） serial_fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if (serial_fd |
今日新闻 |
推荐新闻 |
| CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |