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都2024年了,串口通訊還在用TTL?

2024-05-15碼農

在電子通訊領域,串口通訊作為一種基礎的通訊方式,廣泛套用於各種電子裝置和系統中。串口通訊有很多種,今天我們聊聊TTL

1. 什麽是串口

串口,全稱為 序列通訊埠 ,是一種電腦硬體介面,用於實作數據的序列傳輸。與並列通訊不同,串口通訊一次只傳輸一個位元,數據透過序列線按順序傳輸。串口通訊在嵌入式系統、工業控制、電腦與外圍裝置通訊等領域非常常見。

2. 什麽是串口通訊

串口通訊是指透過串列埠進行數據傳輸的一種方式。它使用兩條線(發送線和接收線)來完成數據的雙向傳輸。串口通訊具有簡單、成本低、易於實作等特點,適用於短距離、低速率的數據傳輸。

3. TTL介紹

3.1 TTL是什麽

TTL(晶體管-晶體管邏輯)是一種數位邏輯的標準,它定義了數位訊號的電平範圍。在串口通訊中,TTL電平標準指的是訊號的高低電平電壓範圍。

一般會有4個引腳

  1. 電源引腳(Vcc) :用於提供芯片所需的電源,通常是+5伏特。這使得芯片能夠正常工作。

  2. 接地引腳(GND) :用於提供芯片所需的接地連線,確保電路的正常執行。

  3. 輸入引腳 (IN):接收來自外部電路的輸入訊號,對輸入訊號進行處理並產生輸出訊號。

  4. 輸出引腳 (OUT):透過這個引腳輸出經過處理後的訊號,通常是輸出給其他部件或電路使用。

3.2 TTL標準:
  • 高電平(邏輯1):約在2.0V到5.0V之間

  • 低電平(邏輯0):約在0V到0.8V之間

  • 優點

  • 相容性好 :TTL電平被廣泛接受,許多裝置都支持這種標準。

  • 驅動能力強 :TTL電路能夠驅動多個負載。

  • 抗幹擾能力 :較高的電壓範圍有助於抵抗電磁幹擾。

  • 缺點

  • 低速傳輸效率低 :在低速下傳輸效率較低,不適合傳輸大量數據。

  • 長距離傳輸易受幹擾 :在長距離傳輸中容易受到幹擾,影響數據傳輸的準確性和可靠性。

  • 成本較高 :需要使用專門的路線驅動器和接收器電路,增加了成本。

  • 不適合高速傳輸 :對於較高速率的數據傳輸不太適合,因為需要進行多次轉換和處理,導致傳輸速率降低。

  • 4. TTL的套用場景

    盡管存在一些限制,TTL電平標準在多種場景下得到套用:

  • 微控制器與外圍裝置通訊 :許多微控制器的I/O埠采用TTL電平,便於與外圍裝置如傳感器、顯視器等進行通訊。

  • 工業控制系統 :在工業自動化領域,TTL電平用於控制繼電器、開關等裝置。

  • 電腦硬體偵錯 :在電腦硬體開發和偵錯過程中,TTL電平用於讀取和模擬邏輯訊號。

  • 教育和實驗 :由於TTL電路簡單且成本低廉,常被用於教育和實驗環境中,幫助學生理解數位邏輯和串口通訊的基本原理。

  • 串口通訊和TTL電平標準在電子通訊領域具有不可替代的地位。盡管存在一些限制,但它們的簡單性、成本效益和廣泛的相容性使得它們在許多套用中仍然是首選的通訊方式。