什麼是TTL？標準USB介面是TTL嗎？RS232、RS422、RS485的區別？
不同的介面有不同的用途，根據其應用場景就衍生出各種各樣的通訊介面標準（注意是介面標準，不是協議！)，常見的有RS232、RS422、RS485、USB等。
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TTL
TTL（transistor transistor logic）即電晶體-電晶體邏輯電平。TTL電平訊號規定，+5V等價於邏輯“1”，0V等價於邏輯“0”(採用二進位制來表示資料時)。這樣的資料通訊及電平規定方式，被稱做TTL（電晶體-電晶體邏輯電平）訊號系統，這是計算機處理器控制的裝置內部各部分之間通訊的標準技術。一般的電子裝置用的多是TTL電平，但是它的驅動能力和抗干擾能力很差，不適合作為外部的通訊標準，一些通訊方式如RS232、RS485、USB等在傳輸線上使用的不是TTL電平，因此這些通訊線上的訊號在電子裝置端要進行電平轉換，才能夠正常通訊。
RS232
RS232是一種介面電氣特性的標準，全稱是資料終端裝置( DTE)和資料通訊裝置(DCE)之間序列二進位制資料交換介面技術標準，RS-232在1962年釋出，命名為EIA-232-E(由於EIA提出的建議標準都是以“RS”作為字首，所以在通訊工業領域，仍然習慣將上述標準以RS作字首稱謂，即RS232)，作為工業標準，以保證不同廠家產品之間的相容。
DCE（資料通訊裝置或者資料電路終端裝置）：該裝置和其與通訊網路的連線構成了網路終端的使用者網路介面。它提供了到網路的一條物理連線、轉發業務量，並且提供了一個用於同步DCE裝置和DTE裝置之間資料傳輸的時鐘訊號。調變解調器和介面卡都是DCE裝置的例子。
DTE（資料終端裝置）：指的是位於使用者網路介面使用者端的裝置，它能夠作為信源、信宿或同時為二者。資料終端裝置通過資料通訊裝置（例如，調變解調器）連線到一個數據網路上，並且通常使用資料通訊裝置產生的時鐘訊號。資料終端裝置包括計算機、協議翻譯器以及多路分解器等裝置。RS-232介面是DTE（資料終端裝置）和DCE（資料通訊裝置）之間的一個介面,DTE包括計算機、終端、串列埠印表機等裝置。DCE通常只有調變解調器（MODEM）和某些交換機COM口是DCE，標準指出DTE應該擁有一個插頭(針輸出)DCE擁有一個插座（孔輸出）。
RS-232匯流排規定了25條線，包含了兩個訊號通道，即第一通道（稱為主通道）和第二通道（稱為副通道）。利用RS- 232匯流排可以實現全雙工通訊，通常使用的是主通道，而副通道使用較少。在一般應用中，使用3條～9條訊號線就可以實現全雙工通訊，採用三條訊號線（接收線RXD、傳送線TXD和訊號地GND）能實現簡單的全雙工通訊過程。因此RS232標準有兩種介面——DB9和DB25，其中常用的是DB9介面。
目前較為常用的串列埠有9針串列埠（DB9）和25針串列埠（DB25），通訊距離較近時(<12m)，可以用電纜線直接連線標準RS232埠(RS422,RS485較遠)，若距離較遠，需附加調變解調器（MODEM）。最為簡單且常用的是三線制接法，即地、接收資料和傳送資料三腳相連。
RS232的收、發端資料訊號是相對於訊號地，如從DTE裝置（data terminal equipme）發出的資料是2腳相對7腳(訊號地)的電平（DB25）。典型的RS-232訊號在正負電平之間擺動，在傳送資料時，傳送端驅動器輸出正電平在+5～+15V，負電平在-5～-15V電平。當無資料傳輸時，線上為TTL，從開始傳送資料到結束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3～+12V與-3～-12V。由於傳送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分佈電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。RS-232是為點對點(即只用一對收、發裝置)通訊而設計的，其驅動器負載為3～7kΩ。所以RS-232適合本地裝置之間的通訊。
RS232介面標準由於出現較早，所以其目前存在很多問題。
(1)、介面電平值較高，易損壞介面電路的晶片。又因為與TTL電平不相容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連線。、(2)、傳輸速率較低，大約為20Kbps；傳輸距離較短，大約為15米左右。
(3)、介面由三根線TX、RX、GND組成，沒有構成差分線形式，容易產生共地共模干擾，抗干擾能力弱。
RS422
RS-422標準全稱是“平衡電壓數字介面電路的電氣特性”，它定義了介面電路的特性，是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規範，被命名為TIA/EIA-422-A標準，習慣稱為RS422。RS-422由RS-232發展而來，它是為彌補RS-232之不足而提出的。為改進RS-232通訊距離短、速率低的缺點，RS-422定義了一種平衡通訊介面，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺(速率低於100kb/s時)，並允許在一條平衡總線上連線最多10個接收器，一般採用終端匹配的匯流排型結構，即採用一條匯流排將各個節點串接起來，不支援環形或星形網路。
RS485
為擴充套件應用範圍，EIA又於1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通訊能力，即允許多個傳送器連線到同一條總線上，同時增加了傳送器的驅動能力和衝突保護特性，擴充套件了匯流排共模範圍，後命名為TIA/EIA-485-A標準。RS-485最常見的應用是在工業環境下可程式設計邏輯控制器內部之間的通訊。
RS-485採用平衡傳送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上匯流排收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mv的電壓，故傳輸訊號能在千米以外得到恢復。RS-485採用半雙工工作方式，支援多點資料通訊，最大支援32個節點（如果使用特製的485晶片，可以達到128個或者256個節點，最大的可以支援到400個節點），同樣不支援環形或星型網路。需要使用星型結構，就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。
RS-485採用平衡傳送和差分接收方式實現通訊：傳送端將序列口的TTL電平訊號轉換成差分訊號a，b兩路輸出，經過線纜傳輸之後在接收端將差分訊號還原成TLL電平訊號。由於傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以有強大的抗共模干擾的能力，匯流排收發器靈敏度很高，可以檢測到低至200mv電壓。故傳輸訊號在千米之外都是可以恢復。RS-485最大的通訊距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mb/s，傳輸速率與傳輸距離成反比，在10Kb/s的傳輸速率下，才可以達到最大的通訊距離，如果需傳輸更長的距離，需要加RS-485中繼器。
RS232、RS422、RS485的異同
RS-232、RS-422與RS-485都是序列資料介面標準，最初都是由電子工業協會(EIA)制訂併發布的，作為工業標準，以保證不同廠家產品之間的相容。RS-232、RS-422與RS-485標準只對介面的電氣特性做出規定，而不涉及接外掛、電纜或協議，在此基礎上使用者可以建立自己的高層通訊協議。
| 規定 | RS232 | RS422 | R485 |
| 工作方式 | 單端 | 差分 | 差分 |
| 節點數 | 1發1收 | 1發10收 | 1發32收 |
| 最大傳輸電纜長度 | 50英尺 | 4000英尺 | 4000英尺 |
| 最大傳輸速率 | 20Kb/s | 10Mb/s | 10Mb/s |
| 最大驅動輸出電壓 | +/-25V | -0.25V～+6V | -7V～+12V |
| 驅動器輸出訊號電平(負載最小值) 負載 | +/-5V～+/-15V | +/-2.0V | +/-1.5V |
| 驅動器輸出訊號電平(空載最大值) 空載 | +/-25V | +/-6V | +/-6V |
| 驅動器負載阻抗(Ω) | 3K～7K | 100 | 54 |
| 擺率(最大值) | 30V/μs | N/A | N/A |
| 接收器輸入電壓範圍 | +/-15V | -10V～+10V | -7V～+12V |
| 接收器輸入門限 | +/-3V | +/-200mV | +/-200mV |
| 接收器輸入電阻(Ω) | 3K～7K | 4K(最小) | ≥12K |
| 驅動器共模電壓 | -3V～+3V | -1V～+3V | -1V～+3V |
| 接收器共模電壓 | -7V～+7V | -7V～+12V | -7V～+12V |
USB
USB
USB通過一根4線的電纜傳送訊號和電源，其中D+、D-用於傳輸差分訊號，另兩個是電源線，四個線的名字可以通過顏色加以區分。
| 引腳標號 | 訊號名稱 | 纜線顏色 |
| 1 | Vcc | 紅 |
| 2 | Data- (D-) | 白 |
| 3 | Data+ (D+) | 綠 |
| 4 | GND | 黑 |
一個USB系統中僅有一個USB 主機，裝置包括USB功能裝置和USB HUB（集線器），最多支援127個裝置。物理連線指的是USB傳輸線。在USB 2.0系統中要求使用遮蔽雙絞線。
USB 資料傳輸的傳輸使用反向不歸零編碼（NRZI）進行傳送，可以保證資料的完整性，而且不要求傳輸過程中由獨立的時鐘訊號。
再多的部分不再寫了，這裡只需要知道：USB使用不是TTL電平，是差分訊號！有的小夥伴以為USB就是一般微控制器上的串列埠（因為都是四根線，而且USB的硬體介面還真可以當UART串列埠導線用），其實不是。USB是一個很複雜的協議規範，不久我也會將USB的協議和程式碼實現寫成文，感興趣可以關注一下！