RS232 대 TTL: 직렬 통신 초보자 가이드

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RS232 vs TTL: Beginner Guide to Serial Communication - Latest Open Tech From Seeed

직렬 통신은 장거리 데이터 전송을 위한 방법입니다. 

일반적으로 RS232 및 TTL 직렬과 연결되어

Arduino 및 기타 마이크로컨트롤러가 컴퓨터 또는 기타 직렬 장치와 통신할 수 있습니다.

기술이 발전하고 현재 USB와 같은 더 빠른 데이터 전송 수단이 있지만

직렬 통신은 여전히 ​​광범위하게 볼 수 있고 우리 삶에 적용할 수 있습니다.

오늘의 블로그에서는 직렬 통신, 즉 다음과 같은 것에 대해 이야기할 것입니다.

• 직렬 통신이란
• 직렬 통신의 특성
• 직렬 통신은 어떻게 작동합니까?
• 직렬 통신의 전송 모드
• 직렬 대 병렬 통신
• 직렬 통신의 하드웨어 구현
• RS232 설명
• TTL 설명
• RS232 대 TTL

 

직렬 통신이란 무엇입니까?

직렬 통신은 한 번에 한 와이어, 한 비트를 통해 데이터를 전송하는 방법입니다. 두 당사자가 관련됩니다. 송신기와 수신기, 전송되는 데이터는 직렬 디지털 바이너리의 다른 방법을 통해 바이너리 펄스의 형태입니다.

복잡하게 들리나요? 걱정하지 마세요, 제가 여러 부분으로 나누어 드리겠습니다!

직렬 통신의 특성

먼저 직렬 통신이 무엇인지 이해하려면 직렬 통신의 특성을 이해해야 합니다! 이러한 특성은 직렬 포트와의 통신에 중요합니다.

전송 속도

• 전송 속도를 측정하는 데 사용되며 1초에 통과하는 비트 수를 나타냅니다.
• 전송 속도가 높을수록 통과하는 초당 빅 수가 더 많음을 나타냅니다.

정지 비트

• Stop Bits는 "T"로 표시된 전송을 중지하기 위해 단일 패킷에 사용됩니다. 일반적인 값은 1, 1.5 및 2비트입니다.

패리티 비트

• 패리티 비트는 데이터의 오류를 찾는 데 사용되는 기능입니다. 짝수, 홀수, 표시 및 간격의 4가지 종류가 있습니다.

직렬 통신은 어떻게 작동합니까?

직렬 통신 프로세스 단순화:

• 먼저 직렬 통신에는 각각 2개의 직렬 핀이 있는 2개의 직렬 장치가 포함됩니다.
  • 수신기, RX
  • 송신기, TX
• 그런 다음 두 장치는 마스터 장치의 TX에서 수신기의 RX 라인으로 와이어를 연결하여 연결됩니다.
• 장치는 신호 방법을 통해 직렬로 통신합니다. 널리 사용되는 방법은 다음과 같습니다. TTL 직렬, RS-232

직렬 통신이 어떻게 작동하는지에 대한 자세한 설명은 이 기사를 확인하세요!

직렬 통신의 전송 모드

이미지 크레딧; 코드리 전자

위에서 우리는 직렬 통신이 두 당사자를 포함한다는 것을 이해했습니다. 송수신기 및 수신기. 그러나 전송 모드에 따라 각각 다른 역할을 할 수 있다는 사실을 알고 계셨습니까?

직렬 통신에서 데이터를 전송할 때 차이가 발생하는 다른 전송 모드가 있습니다!

당신은 그들이 무엇인지 궁금해 할 수 있습니다? 3가지 모드가 있습니다. 단방향, 반이중, 전이중.

심플렉스 방법

• 단방향 통신, 발신자 또는 수신자만 한 번에 활성화됩니다.
• 예: 라디오, 텔레비전

반이중 모드

• 발신자와 수신자가 모두 활성 상태이지만 한 번에 활성화되지는 않습니다. 발신자가 전송하면 수신자는 수락할 수 있지만 보낼 수 없으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
• 예: 인터넷

전이중 모드(가장 일반적으로 사용됨)

• 발신자와 수신자 모두 동시에 송수신할 수 있습니다.
• 예: 스마트폰 통신

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직렬 및 병렬 통신

이제 Serial에 대해 더 많이 이해했지만 다른 통신 방법이 있다는 것을 알고 있습니까? 직렬 통신은 한 가지 방법이지만 다른 하나는 병렬 통신을 통한 것입니다.

다음은 두 세계를 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 간단한 비교입니다.

직렬 통신병렬 통신

데이터 전송	비트는 하나의 클럭 펄스에서 비트 단위로 전송됩니다.	한 번에 여러 비트로 데이터를 보냅니다.
속도	더 느린 전송 속도	더 빠른 전송 속도
연결	적은 수의 연결 및 케이블 사용 장거리 통신에 적합	더 많은 전선을 사용하면 신호가 왜곡될 수 있습니다. 장거리 전송에는 적합하지 않습니다 .
비용 및 공간	더 적은 수의 전선을 사용하므로 더 적은 비용과 공간이 필요합니다.	더 많은 전선을 수용하기 위해 더 높은 비용과 공간 필요
데이터 송수신	전이중 또는 반이중	반이중 또는 반이중
예	PC 대 PC, PC 대 MCU	PC에서 다기능 프린터로

직렬 통신과 병렬 통신의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

• 직렬 : 한 번에 한 비트씩 데이터 전송
• 병렬 : 한 번에 여러 비트로 데이터 전송

직렬 통신 또는 병렬 통신이 더 나은가요?

직렬 통신이 더 나은 이유는 다음과 같습니다.

병렬 통신은 데이터 전송률이 더 높기 때문에 더 나은 선택처럼 보일 수 있지만 직렬 통신은 전이중을 지원하므로 데이터를 동시에 송수신할 수 있습니다. 이것으로 직렬이 더 빨라질 수 있습니다!

또한 직렬 통신을 사용하는 Arduino와 같은 마이크로 컨트롤러를 사용하면 현대적인 용도에 훨씬 더 적합합니다!

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직렬 통신의 하드웨어 구현

우리는 이제 직렬 통신과 그것이 하는 일에 대해 이해했습니다. 계속해서 가장 인기 있는 직렬 하드웨어 구현 두 가지인 TTL과 RS-232를 살펴보겠습니다. 먼저 RS-232!

RS232는 무엇입니까?

직렬 통신으로 작업할 때 RS-232라는 용어를 접하게 될 것입니다. RS232는 무엇입니까?

RS232는 직렬 포트에 의한 컴퓨터 및 장치의 통신 방법으로 널리 사용되는 최초의 직렬 통신 프로토콜입니다. 마이크로컨트롤러 직렬 신호와 유사하게 한 번에 비트 데이터를 전송합니다.

RS232는 TXD, RXD, RTS&CTS와 같은 핀이 있는 데이터 전송 장비(DTE)와 데이터 통신 장비(DCE)를 연결하여 작동합니다.

• TXD: 송신기
• RXD: 수신기
• RTS: 전송 요청
• CTS: 보내기 지우기
• 접지: 접지

RS232 기능 및 매개변수:

매개변수RS232

전송 모드	심플렉스
최대 연결 장치	장치 2개: 드라이버 1개, 수신기 1개
최대 전송 속도	20Kbps
최대 케이블 길이	15m
작동 모드	싱글 엔드(언밸런스형)
특징	근거리 전이중 1:1 연결

RS232의 장점과 단점

장점

• 저렴한 비용
• 통신 산업에서의 오랜 존재로 인해 널리 사용 가능하고 적용 가능
• 드라이버 1개와 수신기 1개만 최대 지원하는 간단한 배선 및 커넥터

단점

• 데이터 전송 속도는 초당 약 20킬로바이트로 현재 익숙한 속도보다 느립니다.
• 컴퓨터와 장치 간의 지점 간 연결을 위해 50피트 이상 떨어져 있지 않음

참고: RS232 표준은 물리적 수준의 프로토콜이며 모든 관련 장치의 전송 속도를 정의하지 않습니다. 전송 프로토콜은 사용하는 장치에 따라 다릅니다.

RS232 통신 장치

이제 RS232에 대한 기본적인 이해를 얻었으므로 몇 가지 RS232 장치와 그 사용법을 살펴보겠습니다.

Grove – RS232: 안정적인 고속 옵션

Grove – RS232를 사용하면 납땜하거나 점퍼 와이어를 사용하는 대신 플러그 앤 플레이를 통해 연결하여 Arduino 직렬 통신을 수행할 수 있습니다.

얼마나 쉬운지 믿을 수 없습니까? Grove 시스템 덕분에 정말 쉽습니다!

USB TO RS232 / RS485 / TTL 산업용 절연 컨버터

• 이것은 내부에 원래의 FT232RL이 있는 산업용 USB-RS232/485/TTL 절연 변환기입니다.
• USB TO RS232/485/TTL은 사용이 매우 간편하며 지연 없이 완전 자동으로 송수신됩니다. 빠른 통신, 안정성, 신뢰성 및 안전성으로 인해 산업용 제어 장비 및/또는 통신 요구 사항이 높은 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.
• 특징:
  • 전원절연, ADI 자기절연, TVS 다이오드 등 보호회로 내장
  • 견고하고 내구성이 뛰어난 알루미늄 합금 인클로저

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TTL 직렬이란 무엇입니까 ?

TTL은 트랜지스터-트랜지스터 로직( Transistor-Transistor Logic )의 약자 로 UART(Universally Asynchronous Receiver/Transmitter) 전송 방식에서 흔히 볼 수 있는 직렬 통신 방식으로, 오늘날 대부분의 마이크로컨트롤러에서 볼 수 있는 방식입니다.

TTL 직렬의 장점과 단점

장점:

• 저렴한 비용
• 고가용성
• 마이크로컨트롤러와의 높은 호환성
• 사용 용이성

단점:

• 노이즈 마진이 좋지 않아 시끄럽습니다.
• 제한된 속도와 주파수
• 더 높은 주파수에서 더 높은 전력 소비

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RS232 대 TTL: 차이점은 무엇입니까?

외부 조건에 대한 민감성

RS232는 더 극단적인 전압을 사용하여 노이즈, 간섭 및 성능 저하에 덜 민감합니다.

최소 및 최대 전압

RS-232 신호의 최소 및 최대 전압은 +/-13V이고 TTL 신호는 0~3.3V/5V입니다.

마이크로컨트롤러와의 손쉬운 페어링

TTL 직렬은 마이크로컨트롤러 전압 공급 범위 사이에서 원활하게 작동하기 때문에 마이크로컨트롤러 페어링을 위한 더 쉬운 옵션입니다.

논리 수준

RS232와 TTL 사이의 논리 레벨은 "1"과 "0"이 서로 반전되어 반전됩니다.

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요약

전반적으로 TTL은 임베디드 회로에 구현하기가 훨씬 쉽습니다. 그러나 낮은 전압 레벨은 긴 전송 사용을 제한합니다. 이것은 RS232를 보다 다재다능한 만능 옵션으로 만듭니다.

RS232는 본질적으로 복잡하므로 Arduino 또는 다른 마이크로컨트롤러와 쉽게 연결할 수 있도록 권장되는 RS232 제품을 고려하십시오!