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1、电平分类及区别电平分类及区别2010-03-28 11:27 最近做一个设计的管脚约束，要设置端口标准，涉及到各种电平标准：TTL 和 LVTTL 的转换电平是相同的, TTL 产生于 1970 年代初, 当时逻辑电路的电源电压标准只有 5V 一种, TTL 的高电平干扰容限比低电平干扰容限大. CMOS 在晚十几年后才形成规模生产, 转换电平是电源电压的一半. 1990 年代才产生了 3.3V/2.5V 等不同的电源标准, 于是重新设计了一部分 TTL 电路成为 LVTTL.下面总结一下各电平标准。和新手以及有需要的人共享一下 _.现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMO

2、S、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的 LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。Vcc：5V；VOH=2.4V；VOL=2V；VIL=2.4V；VOL=2V；VIL=2.0V；VOL=1.7V；VIL=4.45V；VOL=3.5V；VIL=3.2V；VOL=2.0V；VIL=2V；VOL=1.7V；VIL Vih，输入低电平 Vih Vt Vil Vol。 6、Ioh：逻辑门输出为高电平时的负载电流（

3、为拉电流） 。 7、Iol：逻辑门输出为低电平时的负载电流（为灌电流） 。 8、Iih：逻辑门输入为高电平时的电流（为灌电流） 。 9、Iil：逻辑门输入为低电平时的电流（为拉电流） 。 10、OC、OD、OE门 门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端，这种形式的门称为开路门。 开路的TTL门称为集电极开路（OC） ； 开路的CMOS门称为漏极开路（OD） ； 开路的ECL门称为发射极开路（OE） ； 开路门使用时必须外接上拉电阻（OC、OD门）或下拉电阻（OE门） ，才能将它们的开关电平作为高低电平用，否则它们只为大电压和大电流负载提供开关，所以又叫做驱动门电路。 对于集电

4、极开路（OC）门，其上拉电阻阻值RL应满足下面条件： RL （VCCVol）/（Iolm*Iil） 其中n表示线与的开路门数；m表示被驱动的输入端数。 11、图腾柱 TTL集成电路中，输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出，没有的叫做OC门。因为TTL就是一个三级管开关，图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式输出，高电平400uA，低电平8mA二、逻辑电平分类 逻辑电平有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVDS、GTL、BTL、ETL、GTLP、RS232、RS422、RS485等。缩写与英文对照如下：TTL：Transistor-Trans

5、istor Logic CMOS：Complementary Metal Oxide Semicondutor LVTTL：Low Voltage TTL LVCMOS：Low Voltage CMOS ECL：Emitter Coupled Logic， PECL：Pseudo/Positive Emitter Coupled Logic LVDS：Low Voltage Differential Signaling GTL：Gunning Transceiver Logic BTL： Backplane Transceiver Logic ETL： enhanced transceiver

6、 logic GTLP：Gunning Transceiver Logic Plus三、常用逻辑电平分类 常用的逻辑电平有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL、RS232、RS422、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（5V TTL和5V CMOS） 、3.3V系列、2.5V系列和1.8V系列。* 5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。* 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。* 低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。* ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。* RS-422/48

7、5和RS-232是串口的接口标准，RS-422/485是差分输入输出，RS-232是单端输入输出。四、其它电平标准 JEDEC组织在定义3. 3V的逻辑电平标准时,定义了LVTTL和LVCMOS逻辑电平标准。 LVTTL逻辑电平标准的输入输出电平与5V TTL逻辑电平标准的输入输出电平很接近,从而给它们之间的互连带来了方便。 LVTTL逻辑电平定义的工作电压范围是3.03.6V。LVCMOS逻辑电平标准是从5V CMOS逻辑电平关注移植过来的,所以它的Vih、 Vil和Voh、 Vol与工作电压有关。LVCMOS逻辑电平定义的工作电压范围是2.73.6V。5V的CMOS逻辑器件工作于3.3V时

8、,其输入输出逻辑电平即为LVCMOS逻辑电平,它的Vih大约为0.7VCC2.31V左右,由于此电平与LVTTL的Voh（2.4V）之间的电压差太小,使逻辑器件工作不稳定性增加,所以一般不推荐使用5V CMOS器件工作于3.3V电压的工作方式。由于相同的原因,使用LVCMOS输入电平参数的3.3V 逻辑器件也很少。JEDEC组织为了加强在3.3V上各种逻辑器件的互连和3.3V 与5V逻辑器件的互连,在参考LVCMOS和LVTTL逻辑电平标准的基础上,又定义了一种标准,其名称即为3.3V逻辑电平标准。3.3V逻辑电平标准的参数其实和LVTTL逻辑电平标准的参数差别不大,只是它定义的Vol可以很低

9、（0.2V）,另外,它还定义了其Voh最高可以到VCC-0.2V,所以3.3V逻辑电平标准可以包容LVCMOS的输出电平。在实际使用当中,对LVTTL标准和3.3V逻辑电平标准并不太区分,某些地方用LVTTL电平标准来替代3. 3V逻辑电平标准,一般是可以的。低电压的逻辑电平还有1.8V、1.5V、1.2V的逻辑电平。关于逻辑电平的详细分类逻辑电平逻辑电平简介逻辑电平有：TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVDS、GTL、BTL、ETL、GTLP；RS232、RS422、RS485等。图11：常用逻辑系列器件TTL：Transistor-Transistor Log

10、icCMOS：Complementary Metal Oxide SemicondutorLVTTL：Low Voltage TTLLVCMOS：Low Voltage CMOSECL：Emitter Coupled Logic，PECL：Pseudo/Positive Emitter Coupled LogicLVDS：Low Voltage Differential SignalingGTL：Gunning Transceiver LogicBTL： Backplane Transceiver LogicETL： enhanced transceiver logicGTLP：Gunning

11、 Transceiver Logic PlusTI的逻辑器件系列有：74、74HC、74AC、74LVC、74LVT等S - Schottky LogicLS - Low-Power Schottky LogicCD4000 - CMOS Logic 4000AS - Advanced Schottky Logic74F - Fast LogicALS - Advanced Low-Power Schottky LogicHC/HCT - High-Speed CMOS LogicBCT - BiCMOS TechnologyAC/ACT - Advanced CMOS LogicFCT - Fast CMOS TechnologyABT - Advanced BiCMOS Technology Bi(铋)LVT - Low-Voltage BiCMOS TechnologyLVC - Low Voltage CMOS Technology