常用的逻辑电平有TTL、CMOS、 LVTTL、ECL、PECL、GTL、RS-232、RS-422、RS-485、LVDS等。其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5VTTL和5VCMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。
5VTTL和5 V CMOS是通用的週辑电平。3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。低电压逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。 ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。RS-422/485和RS-232是串ロ的接ロ标准,RS-422/485是差分输入/输出,RS-232是单端输入/输出。
TTL电平信号用的最多,这是因为,数据表示通常采用二进制,+5V等价于逻辑1,0V等价于逻辑0,这被称为TTL(品晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高,热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TL接口的操作恰能满足这一要求。TTL型通信大多数情况下是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两方面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称问题,这些问题对可靠性均有影响;另外,对于并行数据传输,电缆以及连接器的用比起串行通信方式未也要高一些。
CMOS电平Vcc可达12V,CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc,而输出低电平约为0.1Vcc。CMOS电路中不使用的输入滿不能悬空,否则会造成還辑混乱。另外,CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化,因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。TTL电路和CMOS电路的逻辑电平关系如下:
①VOH---辑电平1的输出电压
②VOL---逻电平0的输出电压
③VIH---逻辑电平1的输入电压
④VIL---逻辑电平0的输入电压
TTL电平临界值
① VOHmin=2.4V, VOLmax=0. 4V
②VIHmin=2.0V, VILmax=0.8V
CMOS电平临界值(设电源电压为+5V);
①VOHmin=4.99V, VOLmax=0.01V
② VIHmin=3.5V, VILmax=1.5V
TL和CMOS的辑电平转换:
CMOS电平能驱动TTL电平,但TL电平不能驱动CMOS电平,需加上拉电阻。
常用逻辑芯片的特点如下:
74LS系列: TTL 输入: TTL 输出: TTL
74HC系列: CMOS 输入:CMOS输出:CMOS
74HCT系列:CMOS输入:TTL输出:CMOS
CD4000系列:CMOS输入:CMOS输出:CMOs
通常情况下,单片机、DSP、FPGA之间引脚能否直接相连要参考以下方法进行判断:一
般来说,同电压的是可以相连的,不过最好还是好好查看芯片技术手册上的VIL、VIH、VOL
VOH的值,看是否能够匹配。有些情况在一般应用中没有问题,但是参数上就是有点不够匹
配,在某些情况下可能就不够稳定,或者不同批次的器件就不能运行。