TTL电平协议、RS232电平协议、RS485电平协议、

​​特性​​	​​TTL (Transistor-Transistor Logic)​​	​​RS-232​​	​​RS-485 (EIA-485)​​
​​逻辑电平定义​​	0-0.8V (低电平)，2.0V-5V (高电平)	±3V 至 ±15V	电压差决定逻辑
​​工作原理​​	单端参考电压	单端对地参考	​​差分信号​​
​​传输方向​​	单向传输	​​全双工​​ (收/发分开)	​​半双工​​ (共享线路)
​​最大节点数​​	1对1	1对1	​​最多32/128个节点​​
​​最大距离​​	1-2米	≈15米	​​≈1200米​​
​​抗干扰能力​​	弱	较弱	​​极强​​
​​速度/距离关系​​	速度快则距离短	类似	​​高速长距离仍稳定​​
​​典型应用场景​​	微控制器板内通信，芯片间短距离通信	电脑COM口、老式外设	工业控制、楼宇自动化、长距离多设备通信

 

TTL电平协议

1. 定义与标准

TTL（Transistor-Transistor Logic）是数字电路中定义逻辑状态的电压标准。

        意为晶体管-晶体管结构逻辑电路，因为早期的逻辑电路都是电阻-晶体管逻辑电路，简称RTL，直接用TTL命名用以区分结构.

典型通信方式：全双工通信 标准TTL（如74系列）  

        (总结：TTL电平本身是逻辑标准，但基于TTL的串口通信默认支持全双工。若需半双工或单工，需通过硬件或软件额外设计)

        逻辑1：输出高电平 2.4V∼5V（典型值3.5V）

        逻辑0：输出低电平 0V∼0.4V（典型值0.2V）

注意：stm32的最大容忍电压是3.6V所以，在stm32中取的高电平为2.4V-3.6V

噪声容限：输入与输出间有0.4V缓冲（如输出低电平<0.4V，输入低电平<0.8V）

总结：噪声容限是数字电路可靠性的核心指标，直接决定系统在噪声环境下的稳定性。TTL的典型值为0.4V，而CMOS可达1V以上

驱动能力：输出电流约25mA，输入电流约2.5mA

2. 核心特性

传输距离：短距离（<1米），长距离需转换协议（如RS458）

应用场景：

        单片机内部通信

        逻辑门电路早期微处理器

        常见于单片机内部通信（如UART接口）

注意：需电平转换芯片（如MAX232）连接RS232设备

3.限制因素

• 信号衰减：电缆电阻和电容会导致信号衰减，长距离下高电平可能低于接收端阈值（如从2.4V降至2.0V以下）
• 噪声干扰：TTL电平的噪声容限仅0.4V（高电平）和0.4V（低电平），易受电磁干扰影响
• 波特率影响：高波特率（如115200 bps）会缩短有效传输距离

RS232电平协议

1.定义与标准

RS232（Recommended Standard 232） 是一种由美国电子工业协会（EIA）制定的串行通信接口标准，主要用于数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的数据传输。

典型通信方式：全双工通信（通过独立的TXD和RXD实现双向传输）。

标准RS232（如DB9/DB25接口）：

逻辑1：−3V∼−15V（典型值−12V）

逻辑0：+3V∼+15V（典型值+12V）

注意：采用负逻辑电平，将逻辑 “1” 定义为负电压，逻辑 “0” 定义为正电压，这样在传输逻辑 “1” 信号时，外界的正电压干扰不容易误将信号判定为逻辑 “0”，可以在一定程度上提高信号传输的抗干扰能力。

噪声容限：2V（接收端识别逻辑“1”需低于−3V，逻辑“0”需高于+3V）

注意：RS232电平与TTL（0V/5V）不兼容，需通过电平转换芯片（如MAX232）实现−15V/+15V↔0V/5V的转换

2. 核心特性

传输距离： 标准传输距离为15米，实际使用屏蔽电缆可达50米，长距离需配合光电隔离或Modem扩展（如1000米）。

驱动能力： 采用单端信号传输，抗干扰能力较适中（对比TTL强，对比RS485差分信号弱）。

应用场景：

        计算机外设（打印机、调制解调器）

        工业自动化（PLC、传感器）

        嵌入式系统调试接口（如STM32通过MAX232连接PC串口）

RS485电平协议

1.定义与标准

RS485（Recommended Standard 485） 是美国电子工业协会（EIA）制定的差分串行通信接口标准，属于物理层规范，用于设备间长距离、抗干扰的数据传输

典型通信方式：半双工通信（同一时刻仅支持单向传输）

标准RS485（差分信号）：

        逻辑1：A−B电压差为 >= +200mV

        逻辑0：A−B电压差为 <= -200mV

噪声容限：200mV（接收端需检测至少±200mV电压差）

注意：RS485与TTL电平（0V/5V）不兼容，需通过转换芯片（如MAX485、SP3485）实现差分信号与TTL互转。

2. 核心特性

传输距离：

        理论距离：1200米（波特率≤100kbps时）

        实际距离：受电缆质量、节点数影响，通常100米内无需中继，超过需加终端电阻或中继器 差分传输：抗共模干扰能力强（电磁噪声对双绞线A/B的干扰电压差不变）

应用场景：

        工业自动化（PLC、传感器网络）

        智能仪表（水表、电表远程抄表）

        建筑自动化（空调、安防系统）

接口形式：

        两线制：双绞线（A/B线）传输差分信号，推荐屏蔽线（如RVSP2×0.5）。

        终端电阻：总线两端需接120Ω电阻以减少信号反射。