TTL, CMOS與RS232電平的區別

工作中遇到乙個關於電平選擇的問題,居然給忘記rs232電平的定義了,當時無法反應上來,回來之後查詢資料才了解兩者之間的區別,視乎兩年多的時間,之前非常熟悉的一些常識也開始淡忘,這個可不是乙個好的現象.:-),還是把關於三種常見的電平的區別copy到這裡.做加深記憶的效果之用..

什麼是ttl電平、cmos電平、rs232電平？它們有什麼區別呢？一般說來，cmos電平比ttl電平有著更高的雜訊容限。

（一）、ttl電平標準

輸出 l： <0.8v ； h：>2.4v。

輸入 l： <1.2v ； h：>2.0v

ttl器件輸出低電平要小於0.8v，高電平要大於2.4v。輸入，低於1.2v就認為是0，高於2.0就認為是1。於是ttl電平的輸入低電平的雜訊容限就只有(0.8-0)/2=0.4v，高電平的雜訊容限為(5-2.4)/2=1.3v。

（二）、cmos電平標準

輸出 l： <0.1*vcc ； h：>0.9*vcc。

輸入 l： <0.3*vcc ； h：>0.7*vcc.

由於cmos電源採用12v，則輸入低於3.6v為低電平，雜訊容限為1.8v，高於3.5v為高電平，雜訊容限高為1.8v。比ttl有更高的雜訊容限。

（三）、rs232標準

邏輯1的電平為-3～-15v，邏輯0的電平為+3～+15v，注意電平的定義反相了一次。

ttl與cmos電平使用起來有什麼區別

1.電平的上限和下限定義不一樣，cmos具有更大的抗噪區域。同是5伏供電的話，ttl一般是1.7v和3.5v的樣子，cmos一般是2.2v,2.9v的樣子，不準確，僅供參考。

2.電流驅動能力不一樣，ttl一般提供25毫安的驅動能力，而cmos一般在10毫安左右。

3.需要的電流輸入大小也不一樣，一般ttl需要2.5毫安左右，cmos幾乎不需要電流輸入。

4.很多器件都是相容ttl和cmos的，datasheet會有說明。如果不考慮速度和效能，一般器件可以互換。但是需要注意有時候負載效應可能引起電路工作不正常，因為有些ttl電路需要下一級的輸入阻抗作為負載才能正常工作。

1. ttl電路和cmos電路的邏輯電平

voh: 邏輯電平 1 的輸出電壓

vol: 邏輯電平 0 的輸出電壓

vih : 邏輯電平 1 的輸入電壓

vih : 邏輯電平 0 的輸入電壓

ttl電路臨界值：

vohmin = 2.4v volmax = 0.4v

vihmin = 2.0v vilmax = 0.8v

cmos電路臨界值（電源電壓為＋5v）

vohmin = 4.99v volmax = 0.01v

vihmin = 3.5v vilmax = 1.5v

2. ttl和cmos的邏輯電平轉換

cmos電平能驅動ttl電平

ttl電平不能驅動cmos電平，需加上拉電阻。

3. 常用邏輯晶元特點

74ls系列： ttl 輸入: ttl 輸出: ttl

74hc系列： cmos 輸入: cmos 輸出: cmos

74hct系列： cmos 輸入: ttl 輸出: cmos

cd4000系列： cmos 輸入: cmos 輸出: cmos

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圖：rs232和ttl/cmos電平反相。