TTL电平、CMOS电平、RS232电平的知识要点

本文主要介绍了一下关于TTL电平、CMOS电平、RS232电平的知识要点，希望对你的学习有所帮助。
一、TTL电平：
TTL 电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL(Transistor- Transistor Logic 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以及热损耗也较低，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TTL 接口的操作恰能满足这个要求。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面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题，这些问题对可靠性均有影响。
TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。
TTL电路是电流控制器件，TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。
输出 L： <0.8V ; H：>2.4V。
输入 L： <1.2V ; H：>2.0V
TTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1。
二、CMOS电平：
输出 L： <0.1*Vcc ; H：>0.9*Vcc。
输入 L： <0.3*Vcc ; H：>0.7*Vcc.
由于CMOS电源采用12V，则输入低于3.6V为低电平，噪声容限为1.8V，高于3.5V为高电平，噪声容限高为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。
三、RS232标准
逻辑1的电平为-3～-15V，逻辑0的电平为+3～+15V，注意电平的定义反相了一次。
TTL与CMOS电平使用起来有什么区别
1.电平的上限和下限定义不一样，CMOS具有更大的抗噪区域。 同是5伏供电的话，ttl一般是1.7V和3.5V的样子，CMOS一般是2.2V,2.9V的样子，不准确，仅供参考。
2.电流驱动能力不一样，ttl一般提供25毫安的驱动能力，而CMOS一般在10毫安左右。
3.需要的电流输入大小也不一样，一般ttl需要2.5毫安左右，CMOS几乎不需要电流输入。
4.很多器件都是兼容TTL和CMOS的，datasheet会有说明。如果不考虑速度和性能，一般器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常，因为有些ttl电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。
1.TTL电路和CMOS电路的逻辑电平
VOH: 逻辑电平 1 的输出电压
VOL: 逻辑电平 0 的输出电压
VIH : 逻辑电平 1 的输入电压
VIH : 逻辑电平 0 的输入电压
TTL电路临界值：
VOhmin = 2.4V VOLmax = 0.4V
VIHmin = 2.0V VILmax = 0.8V
CMOS电路临界值(电源电压为+5V)
VOHmin = 4.99V VOLmax = 0.01V
VIHmin = 3.5V VILmax = 1.5V
2.TTL和CMOS的逻辑电平转换
CMOS电平能驱动TTL电平
TTL电平不能驱动CMOS电平，需加上拉电阻。
3.常用逻辑芯片特点
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