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前两天，在我的技术交流群看到大家在讨论关于“TTL、RS232、485传输距离”的问题。
今天特意抽时间分享一下相关的内容。
概述
可能有很多读者都还不知道 TTL、RS232、485 到底是什么，本节简单概述一下它们是什么。
1.TTL电平
TTL：Transistor Transistor Logic，晶体管-晶体管逻辑电平。
比如：0V代表逻辑低电平，5V代表逻辑高电平。像STM32单片机串口引脚输出的逻辑高电平就是3.3V。
你可能会问：什么是逻辑电平?
逻辑电平是特定电压或可以存在信号的状态，通常为“0/1” 或 “开/关” 或 “ON/OFF” 或 “LOW / HIGH”等。
随着电子技术的快速发展，逻辑高电平的电压也是越来越低，比如DDR5内存的供电电压才1.1V。
这一章节相关的内容，可以参看我之前分享的一篇文章：逻辑电平0和1的世界。
2.RS232
RS232，也简称232，全称EIA-RS-232。
EIA：Electronic Industry Association，美国电子工业协会。
RS：Recommended Standard，代表推荐标准。
232：代表标识号。
RS232有多个版本，比如：RS232A、RS232B、RS232C···F等，目前常用的是RS-232C。
RS232最初是用于调制解调器，因此它的引脚定义和调制解调器传输有关。
RS232早期使用25针连接器(DB25)比较多，早期打印机、传真机这些设备用的比较多，现在很少用了。
可能很多人都没有见到过，我读大学那会儿给MSP430下载程序就是用的这种DB25接口。
现在通常是DB9，相信大家都不陌生，但我们大部分时候只用到了2、3、5脚。
| 编号 | 定义 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | DCD | 数据载波检测 |
| 2 | RXD | 数据接收 |
| 3 | TXD | 数据发送 |
| 4 | DTR | 数据终端准备好 |
| 5 | GND | 信号地 |
| 6 | DSR | 数据设备准备好 |
| 7 | RTS | 请求发送 |
| 8 | CTS | 清除发送 |
| 9 | RI | 振铃提示 |
DB9在很多电脑后面板上都还保留有，即便后面板没有，在主板上也留有DB9接口。(前不久我配电脑，还特意买了一个DB9外接接口)
3.RS485
RS485 可以说是在RS232的基础上发展而来的，目的是为了“增加抗干扰能力和信号传输距离”。
RS232采用电压来代表逻辑高低电平，比如：±15电压。
而RS485采用差分电压，也就是两根信号线(A、B)上的电压差来代表逻辑高低电平。
RS232支持全双工通信，而RS485是半双工通信。
传输距离
在大学的时候，可能老师会告诉你：RS22传输距离为15米。或者，你在某些书籍上看到RS485传输距离为1200米。
通信传输距离与很多因素有关，实际和理论还是有很大差异，在某些情况下，RS485传输500米可能都有问题。
通信传输距离与通讯方式、波特率、连接线、干扰等众多因素有关，这里结合串口(UART)通信来简单说下这几个问题。
1.通讯方式
这里说的通讯方式，指的就是标题中“TTL、RS232、485”等不同的通讯方式。
正常情况下，通讯距离：TTL < RS232 < 485。
TTL通常在板卡内部(同一块板卡)，比如：芯片A的串口，和芯片B的串口通信。
RS232在很多场合都还能用到，通常设备与设备之间通信，一般是DB9或两根信号线连接。(之前参与的一个项目，用电脑PCI卡扩展出了8个串口，就是用的232方式)。
RS485在工业产品中用的比较多，可以多个设备连接在485总线上，还有传输距离更远、抗干扰性更强。
2.波特率
波特率，1波特即指每秒传输1个符号。波特(Baud，单位符号：Bd)
你可以理解为传输信号的快慢，比如：串口9600bps。
波特率越高，频率就越高，同等条件下，传输的距离就更短。
串口的波特率可以做到很高，比如：115200bps，但以这种波特率通过RS232传输，可能传输10米就存在问题。
3.连接线
连接线也是一个关键因素，连接线材料(铜、铝、铁)、粗细、是否带有屏蔽等都会影响传输信号的距离。
可能干净的环境(比如实验室、办公室)都还看不出差异，你在复杂的点环境(比如工厂，特别是大型机械设备比价多的环境下)就能感受出差异了。
所以，RS458使用差分信号，双绞线，好点的带有屏蔽的线，在工业环境就显优势了。
4.干扰因素
做过工业产品的人都知道，不但EMC要求高，对于通信的要求也高。
旁边一个台大型设备突然启动，很久可能让你的通信失败(或者芯片复位、死机等)。
你不要485能传输1200米，可能工厂内200米通信都还会失败。
综合以上，要增加传输距离、又要保证传输信号的稳定，通常要做到尽量远离干扰源(大型机械设备)、增加屏蔽措施、降低传输速率(波特率)等。
审核编辑：汤梓红
工商网监
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