TTL seri nasıl çalışır?

Ben çok şans olmadan TTL seri "standart" iyi bir açıklama bulmaya çalışıyorum. Seri iletim (TX) ve alma (RX) hatlarının yüksek (boşta VCC) boşta olduğunu ve biraz iletildiğinde toprağa düştüğünü anlıyorum. Bu nedenle, "1" in yüksek ve "0" ın düşük olduğu normdan ters çevrilirler.

Anlamadığım şey, kimin çizgiyi yüksek tutmaktan ve sıfırın nasıl iletildiğinden sorumlu. Gönderen hattı yüksek ve alçak seviyeye mi çekiyor? Veya alıcı hattı aşağı çekerek (açık kollektör) hattı yüksek tutuyor mu?

TTL seri ile iki tek yönlü veri hattı vardır. Her biri, hem yüksek hem de düşük gönderen tarafından yönlendirilir. 0 bit, 0V ile 1 bit VCC ile temsil edilir.

Alıcının pini bir girişe ayarlanmalıdır.

Yani, bir mikrodenetleyicinin bir bayt (8-N-1 akış kontrolü yok) göndermesi için böyle bir şey yapabilir:

#define BAUDRATE 9600
#define DELAY (SYS_CLK/BAUDRATE)

#define UART_BITBANG_OFF     UART_BITBANG_PORT |= _BV(UART_BITBANG_PIN)
#define UART_BITBANG_ON      UART_BITBANG_PORT &= ~ _BV(UART_BITBANG_PIN)

#define UART_BITBANG_BIT(bit) {if (bit) UART_BITBANG_ON; else UART_BITBANG_OFF; _delay_us(DELAY);}

void uart_bitbang_init(void)
{
    UART_BITBANG_DDR &= ~ _BV(UART_BITBANG_PIN);        // TX output
}

void uart_bitbang_putc(uint8_t c)
{
    UART_BITBANG_BIT(1)
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x1) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x2) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x4) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x8) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x10) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x20) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x40) == 0);
    UART_BITBANG_BIT((c & 0x80) == 0);
    UART_BITBANG_BIT(0);
}

(Bu kod, başlangıçta tersine çevrilmiş TTL serisi için tasarlandığından biraz geriye doğru okur)

Tabii ki, çoğu MCU'da tüm bunları sizin için yapan donanım UART'ları vardır.

Bir kapsamda görebilecekleriniz:

https://www.pololu.com/docs/0J25/4.a

Ladyada'dan seriyi anlatan harika bir video: http://www.adafruit.com/blog/2010/09/15/usb-serial-and-you-video-an-adafruit-after-school-special/

Çok fazla kelime söylemezsiniz, ancak "boşta yüksek" bir UART anlamına geldiğinizi gösterir. UART'lar , her yerde bulunan ancak MAX232 tarihli gibi hat alıcı-vericilere bağlı bir noktadan noktaya (günümüzde çok daha iyi çözümler var). Mikrodenetleyici ve alıcı-verici arasındaki çizgi de kısa olacaktır; köprülenecek mesafe varsa telsizler arasında olacaktır.
Denetleyicinin çıkışı bir itme kuvvetidir.

P-MOSFET yüksek seviyeyi, N-MOSFET düşük seviyeyi sağlayacaktır. Bunlardan biri aktif olmalı veya hat seviyesi yüzmeli ve tanımsız olmalıdır (veya alıcı-vericideki bir yük tarafından tanımlanmalıdır). Her ikisi de bir miktar kaynak yapabilir / batabilir ve hattı raylara çeker, böylece sinyal şekli neredeyse ideal olacaktır.
Sorunuzda olduğu gibi gerçekten TTL olsaydı bu farklı olurdu (mikrodenetleyici HCMOS'dur). TTL çıkışları son derece asimetriktir: sadece 0,4 mA gibi az akım sağlayabilirler. Batan akım 8mA'de iyi. Hat yüksek kapasitansa ve yüksek hıza sahipse düşük kaynak akımı bir sorun olabilir. Düşük sürücü akımı, kapasitansın sadece nispeten yavaş şarj edileceği ve yükselen kenarların yavaş olacağı anlamına gelir, bu da yüksek hızda ciddi sinyal bozulmasına neden olabilir. TTL bunun için asla kullanılmaz.

Sorunuz ayrıca , birkaç cihazın konuşabileceği çok noktalı bir hatta da başvurabilir . Bu durumda itme-çekme çıkışını kullanamazsınız: bir cihaz hattı yüksek, diğeri ise düşük sürerse kısa devre yapardık. Multidrop hatları neredeyse her zaman hattı rölantide tutmak için çekme dirençleri kullanır. O zaman sadece düşük bir seviye hattın sürmesini gerektirir ve itme-çekme çıkışı yerine sadece N-MOSFET ile bir açık tahliyeye sahip oluruz. Hat şimdi asimetrik olarak da sürülüyor: yukarı çekme direnci sadece çok az akım iletirken, aşağı açılan FET hattı hızlı bir şekilde yere çekebilir. Bu nedenle, yüksek hızlı çok noktalı hatlar, çekme dirençlerine bir sınır koyar. Bir örnek I2C'dir.