RS-232 против последовательной связи TTL

  1. Решения
  2. Образец вопроса

Уровень умения: Начинающий

от jimblom | 23 ноября 2010 | 15 комментариев

Один из инструментов, которые мы используем чаще всего при отладке наших проектов, последовательный ввод, вывод. Последовательность очень проста в реализации, и она позволяет отправлять / получать любые необходимые данные с вашего микроконтроллера на последовательный порт компьютера, чтобы их можно было просматривать с помощью эмулятор терминала , Эти два устройства совместимы с точки зрения программного обеспечения, однако вы не можете просто подключить микроконтроллер к компьютеру, поскольку аппаратные интерфейсы несовместимы.

В наши дни большинство микроконтроллеров имеют встроенные UART (универсально-асинхронный приемник / передатчик), которые можно использовать для последовательного приема и передачи данных. UART передают один бит за раз с определенной скоростью передачи данных (т. Е. 9600 бит / с, 115200 бит / с и т. Д.). Этот метод последовательной связи иногда называют последовательным TTL (транзисторно-транзисторная логика). Серийное общение на TTL уровень всегда будет оставаться в пределах от 0 В до Vcc , который часто составляет 5 В или 3,3 В. Высокий логический уровень ('1') представлен Vcc, а низкий логический уровень ('0') равен 0 В.

Последовательный порт на вашем компьютере (если ему повезет, он быстро становится реликвией) соответствует RS-232 ( Рекомендуемый стандарт 232 ) телекоммуникационный стандарт. Сигналы RS-232 аналогичны последовательным сигналам вашего микроконтроллера тем, что они передают по одному биту за раз бод Оценить, с или без соотношение и / или стоповые биты. Два отличаются исключительно на аппаратном уровне. Согласно стандарту RS-232, логическое значение высокого уровня («1») представлено отрицательным напряжением - от -3 до -25 В, в то время как низкий уровень логики («0») передает положительное напряжение, которое может быть в диапазоне от +3 до + 25V. На большинстве ПК эти сигналы колеблются от -13 до + 13В .

Более экстремальные напряжения сигнала RS-232 помогают сделать его менее чувствительным к шуму, помехам и ухудшению качества. Это означает, что сигнал RS-232 может, как правило, преодолевать большие физические расстояния, чем их аналоги TTL, при этом обеспечивая надежную передачу данных.

Это означает, что сигнал RS-232 может, как правило, преодолевать большие физические расстояния, чем их аналоги TTL, при этом обеспечивая надежную передачу данных

Эта временная диаграмма показывает отправку сигнала TTL (внизу) и RS-232 0b01010101

Решения

Таким образом, вы можете увидеть, в чем заключается проблема сопряжения этих двух сигналов. Чтобы соединить эти два порта, вам нужно не только инвертировать сигналы, но и регулировать потенциально опасные напряжения RS-232, чтобы не разрушить последовательные контакты микроконтроллера. Существует несколько решений этой проблемы преобразования и инвертирования напряжения. Наиболее распространенным и простым решением является подключение MAX-232 между двумя устройствами:

Есть много общих производных от MAX-232. Максим IC только что он был первым, кто выпустил на рынок это устройство neato (десятилетия назад!), поэтому по привычке мы называем все микросхемы, выполняющие аналогичные работы, «MAX-232».

Менее дорогие решения, такие как наши RS-232 Shifter используйте транзисторы или инверторы для отражения сигналов, и заправочные насосы чтобы получить достаточно высокое напряжение, чтобы соответствовать RS-232:

Менее дорогие решения, такие как наши   RS-232 Shifter   используйте транзисторы или инверторы для отражения сигналов, и   заправочные насосы   чтобы получить достаточно высокое напряжение, чтобы соответствовать RS-232:

Образец вопроса

С вышеупомянутой информацией под рукой, вот быстрый тест, чтобы проверить ваши блестящие новые знания:

1. Каковы два основных различия между сигналами RS-232 и TTL?

2. Верно или неверно: данные отправляются с порта RS-232 ПК со скоростью 9600 бит / с, они преобразуются в TTL с помощью MAX232 до достижения микроконтроллера. Напряжения сигналов выглядят по-разному на каждом конце, но скорость (бит / с) не меняется.

ответы:

Осторожно, спойлеры! Выделите отсюда ...

1. «1» и «0» инвертированы друг от друга. Минимальное и максимальное напряжения сигналов RS-232 составляет +/- 13 В, и только от 0 до 3,3 В / 5 В для сигналов TTL.

2. Верно. Скорость передачи данных всегда будет оставаться неизменной, даже если напряжения сигналов RS-232 и TTL различны.

... чтобы здесь, чтобы раскрыть ответы. Потому что, ты знаешь, они такие суперсекретные.

1. Каковы два основных различия между сигналами RS-232 и TTL?