1 概要
常见的数字通信电平规格包括TTL/LVTTL/RS232/RS422/RS485/USB电平/CMOS电平/LVCOMS电平,本文介绍了以上电平规格的输出端(driver side)/输入端(receive side)的逻辑值(“1”、“0”)与电平范围的对应关系。
2 电平规格
(TTL/LVTTL/RS232/RS422/RS485/USB电平/CMOS电平/LVCOMS电平)
2.1 TTL
TTL是Transistor-Transistor Logic的简写,是一种电平逻辑。通常采用二进制来表示数据,为了表示二进制(0/1)通常采用高、低电平。TTL电平的接收端/发送端的逻辑“1”/“0”所对应的电平范围略有差异,下面分别介绍。
对于发送端而言,逻辑值“1”所对应的电压范围(2.4~5)V;逻辑“0”所对应的电压范围(0~0.5)V;对于接收端而言,当电压范围(2~5)V时,认为是逻辑“1”;当电压范围为(0~0.8)V时,认为是逻辑“0”;当电压>5V、(0.8~2)V时,无法判断逻辑值。

2.2 LVTTL
LVTTL(low voltage TTL)这里列举了常见的Vcc为3.3V、2.5V的发送/接收逻辑“1”/“0”与电压范围的对应的关系,如下图所示。

2.3 RS232电平
RS232电平的发送端/接收端的电平范围与逻辑值的对应关系略有不同,下面分别一一介绍。下表是发送端,RS232电平范围与逻辑值的对应关系。逻辑值“1”对应的电平范围+(5~15)V;逻辑值“0”对应的电平范围-(5~15)V;对于接收端而言,当电平范围+(3~15)V时,对应的逻辑值“1”;当电平范围-(3~15)V时,对应的逻辑值“0”;电平在-3V~3V、>15V、<-15V的逻辑值处于不确定状态。

如果要与单片机(TTL电平)通信的话,要进行RS232/TTL、TTL/ RS232的电平转换。
2.4 RS485电平
RS485电平,由于采用差分传输(平衡传输)的方式,所以它们的电平方式,一般有两个引脚A、B,以A、B间的电压差作为逻辑值(0/1)的判断依据。发送端/接收端的电压差的范围与逻辑电平的对应关系略有不同,下面分别一一介绍。
对于发送端而言,逻辑“1”对应的电压差为+(2~6)V;逻辑“0”对应的电压差为-(2~6)V;对于接收端而言,当A、B间电压差+(0.2~6)V,对应逻辑值“1”;当A、B间电压差-(0.2~6)V,对应逻辑值“0”;当A、B间电压差(-0.2~0.2)V、>6 V、<6 V时,无法判断逻辑值。

2.5 RS422电平
RS422电平同RS485电平。
2.6 USB2.0电平
USB2.0采用差分传输的方式(低速、全速模式),一般有两个引脚D+、D-,以D+、D-间的电压差作为逻辑电平的判断依据。

对于发送端(driver side)的逻辑值(“1”、“0”)与电平范围的对应关系不清楚,求指教。
2.7 CMOS电平
CMOS电平,根据Vcc的不同可以分为5V、3.3 V、2.5 V、1.8 V、1.5 V、1.2 V五个不同的规格(常见的)。每种Vcc规格下,发送端的输出逻辑“1”/逻辑“0”对应的电压范围和接收端的逻辑“1”/逻辑“0”对应的电压范围略有不同,具体如下图所示。

2.8 LVCMOS电平
LVCMOS(low voltage CMOS),这里列举了常见的Vcc为3.3V、2.5V的发送/接收逻辑“1”和“0”与电压范围的对应的关系,如下图所示。

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