ttl、rs232、rs485、422协议总结

一、TTL电平协议

1. 定义与特点
   TTL（Transistor-Transistor Logic）是一种基于晶体管逻辑的电平标准，广泛应用于集成电路间的短距离通信。其逻辑电平定义如下：

逻辑“1”：≥2.4V（输出）/≥2.0V（输入）

逻辑“0”：≤0.8V（输出）/≤1.2V（输入）

优点：

低功耗，适合板级电路或芯片间通信。

直接与微控制器（如单片机）的UART接口兼容，无需额外电平转换。

缺点：

传输距离短（通常不超过1米），抗干扰能力差。

不支持多点通信，仅适用于一对一连接。

二、RS232协议

1. 定义与特点
   RS232是早期计算机与外部设备通信的主流标准，采用负逻辑电平：

逻辑“1”：-15V至-3V

逻辑“0”：+3V至+15V。

2. 通信特性
   工作方式：单端传输，全双工通信（需3线：TXD、RXD、GND）。

传输距离：理论最大15米，实际建议不超过10米。

速率限制：最高20kbps。

典型应用：

调试设备（如工控机与PLC连接）、短距离点对点通信。

需通过MAX232等芯片实现TTL与RS232电平转换。

三、RS485协议

1. 定义与特点
   RS485采用差分信号传输，抗干扰能力强，适合长距离通信：

逻辑“1”：A线电压比B线高+2V至+6V

逻辑“0”：A线电压比B线低-2V至-6V。

2. 通信特性
   工作方式：差分传输，半双工通信（仅需2线：A、B）。

传输距离：理论可达1200米（9600bps时），实际使用中可通过中继器延长至10公里。

节点容量：支持最多128个设备组网。

优势：

抗共模干扰能力强，适用于工业环境。

支持多点通信，适合构建主从式网络（如Modbus RTU）。

四、RS422协议

1. 定义与特点
   RS422与RS485同属差分传输标准，但支持全双工通信：

逻辑电平：与RS485相同，通过两组差分线（发送Y/Z、接收A/B）实现双向传输。

2. 通信特性
   工作方式：四线全双工（发送和接收通道独立）。

传输距离：与RS485相当，但需更多线缆。

节点容量：最多支持10个接收器。

适用场景：

需要高速全双工通信的场合，如视频监控系统或高精度仪器控制。

五、四者对比总结

六、应用场景选择建议
TTL：适用于PCB板内或短距离芯片间通信（如传感器与微控制器连接）。

RS232：用于设备调试、传统外设连接（如扫码枪、打印机）。

RS485：工业自动化、楼宇控制等需长距离、多节点组网的场景。

RS422：需要全双工高速通信的环境，如专业音视频设备或高精度仪器。