RS-232、RS-485、USART、I2C、SPI、CAN知识点对比

  • Post author:
  • Post category:其他




RS-232特点

一对一。

全双工。

最长通信距离20米左右。

通信速度最快20Kbps。

常用DB9,最少3根线,RXD,TXD,GND(抑制干扰、有助于通信),

电平传输方式,-5V到-15V为逻辑1,5V到15V为逻辑0

低位先行



RS-485特点

一对多,一般最大支持 32 个节点,如果使用特制的 485 芯片,可以达到 128 个或者 256 个节点,

最大的可以支持到 400 个节点。。

半双工,主设备先发送询问信息,被询问从设备返回信息。

最长通讯距离1200米。(最长距离时通信速度为100Kbps以下)

标准接口9根线,使用只需要2根,A(Data+),B(Data-)。

差分传输方式,A-B在2V到6V之间为逻辑1,在-2V到-6V之间为逻辑0

理想情况下 RS485需要 2 个终端匹配电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗(一般为 120Ω)。

低位先行



USART(芯片内、TTL)

与RS232逻辑没有差别,使用RXD和TXD收发数据,逻辑电平为TTL电平,因此传输距离会较短一些。

TTL一般是对电平的定义,包括5V和3.3V,通常不做区分。若细分则3.3V称为LVTTL(Low Voltage TTL)。

TTL电平规定:

对于输出电路:电压大于等于(≥)2.4V为逻辑1;电压小于等于(≤)0.4V为逻辑0;

对于输入电路:电压大于等于(≥)2.0V为逻辑1;电压小于等于(≤)0.8V为逻辑0;

低位先行

在这里插入图片描述



I2C(芯片内、TTL)

多对多,设备个数与地址位数有关,8位地址256个设备,16位地址65536个设备,一般为7位地址。(高7位为地址+bit0为传输方向)

半双工,主机发送地址加数据,对应地址的从机应答(所有设备均可作为主机)。

通信距离15米

通信速度100K、400K、3.4Mbps

两根线,SDA(数据线)和SCL(时钟线)

通常为TTL电平。

高位先行

在这里插入图片描述



SPI(芯片内、TTL)

在这里插入图片描述

一对多,每个设备有片选信号,主设备可以通过控制从设备的片选信号选择通信设备,理论上没有上限个数。

对于从机来说:当片选信号为“1”,停止使用,为“0”,继续使用。

全双工(同时收发),由主设备发起。

通信距离一般很短,通常在板内走线,最多几十厘米。

通信速度没有规定,与时钟线的频率有关,由主设备控制,目前有设备达到50Mbps。

四根线,SCLK(时钟线,主设备产生),MOSI(数据线,主设备发送从设备接收),MISO(数据线,主设备接收从设备发送),CS片选信号。

TTL电平。

高位先行。



CAN

多对多,废除地址标识,采用数据块标识(每个设备有一个ID,根据ID决定接收/屏蔽数据),设备个数理论上无上限。

半双工(收发不能同时)。

通信距离最远可达10千米(速率低于5Kbps)。

最高速率可达到1Mbps(通信距离小于40M)。

两根数据线CAN-H和CAN-L,虽然没有时钟线,但是有特殊的设定,从设备可以根据数据线自动同步时钟。

差分传输方式。两种标准IOS11898为高速,差分电平(H-L)2V为逻辑0(显性电平),0V为逻辑1(隐性电平);IOS11519为低速,差分电平3V为逻辑0,-2.5V为逻辑1。

高位先行。

————————————————————————————————————

声明:本文在CSDN博主「taoyafan」的原创文章上,增添和修改一部分知识点。

原文链接:https://blog.csdn.net/taoyafan/article/details/103938359