嵌入式系統(tǒng)中，串口、RS485、CAN、網(wǎng)絡(luò)和USB等都是非常常用的通信方式。但是串口通信速度慢，距離近，為什么轉(zhuǎn)換成RS485后，通信距離和速度都大幅提高了呢？USB也是近距離，為什么速度可以這么快？原因就在于串口的電信號是單端模式，而RS485、CAN、網(wǎng)絡(luò)和USB都是差分模式。

1.單端模式

單端模式就是信號的檢測是基于信號線與參考基準(zhǔn)線(通常是地)之間的電平變化，比如串口通信就是這種模式。串口有三根線(TX、RX和GND)，發(fā)送和接收信號都是基于GND的電平而言的。

下圖是單端連接示意

因?yàn)閱味诵盘柺腔谀硞€(gè)基準(zhǔn)的的，但是在實(shí)際應(yīng)用中，這個(gè)共地很可能并“不存在”，比如兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)之間，他們的供電電源都是相互獨(dú)立的，此時(shí)各自的“地”電壓很可能并不相同，如果用導(dǎo)線相連的各自的“地"的話，可能會有較大的電流通過。這個(gè)時(shí)候，用單端模式很可能就行不通了。另外，在高速通信時(shí)，單端模式會帶來電磁干擾，因此，不適合在高速通信中應(yīng)用。

2.差分模式

差分模式則依據(jù)的是兩個(gè)信號線之間的電平差異，這里沒有共地，而且兩個(gè)信號線的極性是相反的。

上為差分信號，下為共模干擾抑制

由上圖可知，相對于單端信號，差分信號放大了有效信號，比如，對單端信號而言，輸出3V的電壓，不計(jì)干擾和損耗的情況下，則接收到的也是3V；而差分信號，一條線是3V，另一條是-3V，差分電壓則是-6~6V，這樣就極大的提高了抗外部干擾的能力。通過壓差的正負(fù)來表示0或1信息，這樣就與各系統(tǒng)間的電源地間差異沒有關(guān)系了。

干擾抑制

這里要指出一個(gè)容易犯的誤區(qū)，就是常常誤以為差分信號抗共模干擾會比較強(qiáng)，其實(shí)在這一點(diǎn)上，單端模式也具備同樣的抗干擾能力，只要采用同規(guī)格、同長度雙絞線連接，兩條線上的阻抗相同，在接收端做差運(yùn)算來判斷接收電壓，這種接線模式具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力。

雙絞線抑制產(chǎn)生干擾

需要明確的是，RS485、CAN、網(wǎng)絡(luò)都是差分信號，因?yàn)椴罘中盘栯娖奖容^高，甚至有十幾伏，而單片機(jī)工作電壓只有3-5V，因此，硬件電路上都需要外接轉(zhuǎn)換芯片。電腦的USB接口電壓也是5V，因此，單片機(jī)USB與電腦連接時(shí)，相對比較簡單一點(diǎn)，不需要轉(zhuǎn)換芯片。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的串口输出5v电压_为什么RS485比串口速度快距离远？--谈单端信号与差分信号之差异...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。