【編者按】本文主要從電平的規(guī)范、應(yīng)用說明和電平轉(zhuǎn)換的詳細(xì)解說入手，為工程師們打造TTL與CMOS電平細(xì)節(jié)說明，再通過應(yīng)用說明，進(jìn)一步剖析理論，將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐

一、電平規(guī)范

1、名稱解釋

Uoh -> 輸出高電平，Uol -> 輸出低電平；

Uih -> 輸入高電平，Uil -> 輸入低電平。

2、TTL電平

TTL集成電路主要由BJT晶體管構(gòu)成，如STC單片機(jī)，電平規(guī)范如下：

輸出模式： Uoh ≥ 2.4V，Uol≤0.4V；

輸入模式:  Uih ≥ 2.0V，Uil≤0.8V；

3、CMOS電平

CMOS集成電路主要由MOS管構(gòu)成，如STM32單片機(jī)，電平規(guī)范如下：

輸出模式： Uoh ≈ VCC，Uol≈GND；

輸入模式:  Uih ≥ 0.7*VCC，Uil≤0.2*VCC；

二、應(yīng)用說明

1、3.3V/5V TTL 驅(qū)動(dòng) 3.3V CMOS   

可以直接驅(qū)動(dòng)

2、3.3V/5V TTL 驅(qū)動(dòng) 5V CMOS       

高電平輸出大于2.4V，如果落在2.4V至3.5V之間，CMOS電路不能檢測(cè)到高電平，需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

3、3.3V/5V CMOS 驅(qū)動(dòng) 3.3V/5V TTL

可以直接驅(qū)動(dòng)。

4、3.3V CMOS 驅(qū)動(dòng) 5V CMOS

高電平輸出3.3V， CMOS電路不能檢測(cè)到高電平，需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

如果是其它電平，請(qǐng)參考TTL與CMOS電平規(guī)范判斷是否需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

三、電平轉(zhuǎn)換

利用TTL晶體管的OC門與上拉電阻實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。

OC門：BJT晶體管的集電極開漏輸出。

1、3.3V to 5V

說明：R1與Q1組成OC門，配合R2上拉至5V，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。Tx輸出0V，Q1導(dǎo)通，Rx端為0.3V左右；Tx輸出3.3V，Q1截止，RX端為5V，完成電平轉(zhuǎn)換功能。

2、5V to 3.3V

說明：R3與Q2組成OC門，配合R5上拉至3.3V，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。Tx輸出0V，Q1導(dǎo)通，Rx端為0.3V左右；Tx輸出5V，Q1截止，RX端為3.3V，完成電平轉(zhuǎn)換功能。

四、小結(jié)

TTL與CMOS電平是集成電路常用的電平，應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)電平規(guī)范進(jìn)行匹配與轉(zhuǎn)換。 

TTL與CMOS電平涉及的知識(shí)點(diǎn)很多，本文只是簡(jiǎn)要的介紹了下，僅僅起到拋磚引玉的作用，日后設(shè)計(jì)過程中，需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，溝通交流，以達(dá)到真正的理解，靈活運(yùn)用。

作者介紹：劉工程師（筆名），在軟硬件技術(shù)上有10年的經(jīng)驗(yàn)，在單片機(jī)的經(jīng)驗(yàn)更是突出，解決過多個(gè)單片機(jī)難題，可接單片機(jī)和軟件開發(fā)等項(xiàng)目。目前在開講單片機(jī)的教學(xué)，教程會(huì)在我愛方案網(wǎng)更新，敬請(qǐng)期待！公眾號(hào)【硬件家園 】

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