单片机中电平的分类及匹配分析
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高电平指的是和你电源电压相等的为逻辑1。
0V表示逻辑0就是说你40脚和20脚之间的电压这个值就是 IO输出高电平值,作为输入的时候,电压在2。
8V以上都认为是高电平。
可以兼容3。
3V系统。
底电平一般在0。
8V以下。
不同的器件会有不同的标准。
A T89S521 主要性能l 与MC S-51单片机产品兼容l 8K字节在系统可编程F lash存储器l1000次擦写周期l 全静态操作:0H z~33H zl 三级加密程序存储器l 32个可编程I/O口线l三个16位定时器/计数器l八个中断源l 全双工UART串行通道l 低功耗空闲和掉电模式l掉电后中断可唤醒l看门狗定时器l双数据指针l 掉电标识符功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CM OS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flas h 存储器。
使用At mel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flas h允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位C PU 和在系统可编程Flas h,使得A T89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flas h,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52 可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,C PU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
各种电平知识总结噪声容限(Noise Margin)是指在前一极输出为最坏的情况下,为保证后一极正常工作,所允许的最大噪声幅度。
CMOS芯片的噪声容限比TTL通常大,因为VOH是离电源电压较近,并且最小值是离零较近。
噪声容限越大说明容许的噪声越大,电路的抗干扰性越好。
高电平噪声容限=最小输出高电平电压-最小输入高电平电压=VOH-VIH低电平噪声容限=最大输入低电平电压-最大输出低电平电压=VIL-VOL噪声容限=min{高电平噪声容限,低电平噪声容限}这里主要总结了TTL、CMOS、RS232、RS485和RS422电平的相关知识:TTL电平:TTL集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路(Transistor-Transistor Logic),主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五个系列。
TTL电路是电流控制器件,TTL电路的速度快,传输延时短,但是功耗较大(1~5mA/门);TTL一般可以提供25mA的驱动能力,而CMOS只能提供10mA左右的驱动能力;TTL 电平一般过冲都会比较严重,在电路中可以串22或33欧姆电阻(过冲:在某一时刻本应该为低电平时,由于下降沿不够理想,该时刻仍然是高电平,主要原因是高电平太高,不能及时下降至低电平,串接电阻可以降低电压);TTL电平输入引脚悬空时认为是高电平,悬空相当于接了一个无穷大的电阻;若要下拉应使用1K以下的电阻下拉,因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平;TTL输出不能驱动CMOS 输入,主要是因为TTL的VOH不一定大于CMOS的VIH;CMOS输出可以驱动TTL输入,主要因为CMOS的VOH>2.0V且VOL<0.8V;TTL驱动CMOS时需要加上拉电阻。
单片机高电平电压单片机是一种常用的微型计算机,广泛应用于各个领域。
在单片机的工作过程中,电压是一个非常重要的参数。
其中,高电平电压是指单片机输出或输入的高电平信号的电压水平。
本文将围绕单片机高电平电压展开讨论,探究其相关知识和应用。
一、单片机高电平电压的定义和特性在单片机中,高电平电压是指高电平信号的电压水平,通常用逻辑电平的“1”来表示。
根据不同的单片机类型和工作电压等因素,高电平电压的值也会有所不同。
一般来说,常见的单片机高电平电压为 3.3V或5V。
这意味着在高电平状态下,单片机的输出或输入引脚的电压将保持在3.3V或5V的水平上。
单片机高电平电压具有以下特性:1. 稳定性:单片机高电平电压应保持在稳定的水平上,以确保信号的准确传输和处理。
2. 可控性:通过单片机的编程和配置,可以控制输出引脚的电压为高电平,以实现各种功能。
3. 兼容性:单片机高电平电压的选择需要考虑与其他外部器件的兼容性,以确保正常的电路连接和通信。
4. 电流承载能力:单片机高电平电压的输出引脚通常具有一定的电流承载能力,以满足外部器件的电力需求。
二、单片机高电平电压的应用单片机高电平电压在各个领域都有广泛的应用。
下面列举几个常见的应用场景:1. 数字逻辑控制:通过控制单片机输出引脚的高电平电压,可以实现各种数字逻辑的控制功能,如控制开关、驱动数码管等。
2. 通信接口:单片机高电平电压在串口、SPI、I2C等通信接口中起到重要作用。
通过控制输出引脚的高电平电压,单片机可以与其他设备进行正常的通信和数据交换。
3. 传感器信号处理:许多传感器的输出信号是以高电平电压形式存在的,单片机可以通过读取输入引脚的高电平电压来获取传感器的数据,并进行进一步的处理和分析。
4. 电源控制:单片机高电平电压可以用于控制电源开关、电源调节等功能。
通过控制输出引脚的高电平电压,可以实现对电源的开关和调节,进而控制其他器件的工作状态。
三、单片机高电平电压的注意事项在使用和设计单片机电路时,需要注意以下几点:1. 电压等级选择:根据具体应用需求和外部器件的要求,选择合适的单片机高电平电压。
电平标准介绍一、什么是电平标准在电子领域中,为了方便电路的设计和电子设备的互联互通,人们制定了一套电平标准。
电平标准规定了不同电信号的电压范围和对应的逻辑状态,使得不同的设备和电路能够正常地进行数据传输和通信。
二、电平标准的分类2.1 高电平和低电平在数字电路中,通常将高电平表示为逻辑1,低电平表示为逻辑0。
高电平和低电平之间的电压差异被称为噪声容限。
2.2 TTL电平标准TTL(Transistor Transistor Logic)电平标准是最早应用于数字电路的电平标准之一。
它规定了逻辑1和逻辑0的电压范围。
•高电平(逻辑1):2.4 - 5V•低电平(逻辑0):0 - 0.8VTTL电平标准的优点是电压幅值较大,抗干扰能力强,但功耗较高。
2.3 CMOS电平标准CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)电平标准是目前广泛应用于数字电路的一种电平标准。
它与TTL相比具有更低的功耗。
•高电平(逻辑1):70% VCC - VCC•低电平(逻辑0):0 - 30% VCCCMOS电平标准的优点是功耗低、稳定性好,但对于噪声容限要求较高。
三、电平标准的应用3.1 串行通信中的电平标准在串行通信中,电平标准对数据的传输速率和通信质量有着重要影响。
常见的串行通信标准有RS-232、RS-485和USB等。
3.1.1 RS-232RS-232是一种串行通信标准,适用于计算机与外部设备(如打印机、调制解调器)之间的通信。
它规定了不同逻辑状态的电压范围。
•高电平(逻辑1):-3V - -15V•低电平(逻辑0):3V - 15VRS-232电平标准的特点是电压幅值较大,但能耗较高。
3.1.2 RS-485RS-485是一种多点通信标准,适用于工业控制系统等需要同时传输多个信号的场景。
它使用差分电平传输数据。
•高电平(逻辑1):-200mV - -5V•低电平(逻辑0):200mV - 5VRS-485电平标准的优点是传输距离较长、抗干扰能力强。
⾼电平低电平是什么意思⾼电平低电平是什么意思最佳答案电平和电压是有差别的,就提如下:电⼦电路中⾼电平是电压⾼的状态,⼀般记为1;电⼦电路中低电平是电压低的状态,⼀般记为0⾼低电平的划分对于TTL来说⾼电平是:2.4V-5.0V;低电平是:0.0V-0.4V。
对于CMOS来说⾼电平是:4.99-5.0v;低电平是:0.0-0.01v。
对于⾼低电平之间的电压属于不定电压,在这个电压下会使器件⼯作不稳定,⽐如有时电脑开机后有不正常现象,但重新启动后⼜没问题了.,就是因为数字电路有时因为器件遇到了这个不定电压⽽⽆法识别发⽣紊乱逻辑电平的⼀些概念要了解逻辑电平的内容,⾸先要知道以下⼏个概念的含义:1:输⼊⾼电平(Vih):保证逻辑门的输⼊为⾼电平时所允许的最⼩输⼊⾼电平,当输⼊电平⾼于Vih时,则认为输⼊电平为⾼电平。
2:输⼊低电平(Vil):保证逻辑门的输⼊为低电平时所允许的最⼤输⼊低电平,当输⼊电平低于Vil时,则认为输⼊电平为低电平。
3:输出⾼电平(Voh):保证逻辑门的输出为⾼电平时的输出电平的最⼩值,逻辑门的输出为⾼电平时的电平值都必须⼤于此Voh。
4:输出低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最⼤值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须⼩于此Vol。
5:阀值电平(Vt):数字电路芯⽚都存在⼀个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。
它是⼀个界于Vil、Vih之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是⼆分之⼀的电源电压值,但要保证稳定的输出,则必须要求输⼊⾼电平> Vih,输⼊低电平对于⼀般的逻辑电平,以上参数的关系如下:Voh > Vih > Vt > Vil > Vol。
6:Ioh:逻辑门输出为⾼电平时的负载电流(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)。
各种电平知识总结噪声容限(Noise Margin)是指在前一极输出为最坏的情况下,为保证后一极正常工作,所允许的最大噪声幅度。
CMOS芯片的噪声容限比TTL通常大,因为VOH是离电源电压较近,并且最小值是离零较近。
噪声容限越大说明容许的噪声越大,电路的抗干扰性越好。
高电平噪声容限=最小输出高电平电压-最小输入高电平电压=VOH-VIH低电平噪声容限=最大输入低电平电压-最大输出低电平电压=VIL-VOL噪声容限=min{高电平噪声容限,低电平噪声容限}这里主要总结了TTL、CMOS、RS232、RS485和RS422电平的相关知识:TTL电平:TTL集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路(Transistor-Transistor Logic),主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五个系列。
TTL电路是电流控制器件,TTL电路的速度快,传输延时短,但是功耗较大(1~5mA/门);TTL一般可以提供25mA的驱动能力,而CMOS只能提供10mA左右的驱动能力;TTL 电平一般过冲都会比较严重,在电路中可以串22或33欧姆电阻(过冲:在某一时刻本应该为低电平时,由于下降沿不够理想,该时刻仍然是高电平,主要原因是高电平太高,不能及时下降至低电平,串接电阻可以降低电压);TTL电平输入引脚悬空时认为是高电平,悬空相当于接了一个无穷大的电阻;若要下拉应使用1K以下的电阻下拉,因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平;TTL输出不能驱动CMOS 输入,主要是因为TTL的VOH不一定大于CMOS的VIH;CMOS输出可以驱动TTL输入,主要因为CMOS的VOH>2.0V且VOL<0.8V;TTL驱动CMOS时需要加上拉电阻。
一些电平标准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、LVCMOS、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<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲,对改善噪声容限并没什么好处,又会白白增大系统功耗,还会影响速度。
所以后来就把一部分“砍”掉了。
也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL:Vcc:3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL:Vcc:2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
更低的LVTTL不常用就先不讲了。
多用在处理器等高速芯片,使用时查看芯片手册就OK了。
TTL使用注意:TTL电平一般过冲都会比较严重,可能在始端串22欧或33欧电阻; TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。
要下拉的话应用1k以下电阻下拉。
TTL输出不能驱动CMOS输入。
CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。
Vcc:5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。
相对TTL有了更大的噪声容限,输入阻抗远大于TTL输入阻抗。
对应3.3V LVTTL,出现了LVCMOS,可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。
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、LVCMOS、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<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲,对改善噪声容限并没什么好处,又会白白增大系统功耗,还会影响速度。
所以后来就把一部分“砍”掉了。
也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL:Vcc:3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL:Vcc:2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
更低的LVTTL不常用就先不讲了。
多用在处理器等高速芯片,使用时查看芯片手册就OK了。
TTL使用注意:TTL电平一般过冲都会比较严重,可能在始端串22欧或33欧电阻;TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。
单片机如何匹配合适的逻辑电平一般单片机、DSP、FPGA他们之间管教能否直接相连。
一般情况下,同电压的是可以的,不过最好是要好好查查技术手册上的VIL,VIH,VOL,VOH的值,看是否能够匹配(VOL要小于VIL,VOH要大于VIH,是指一个连接当中的)。
有些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。
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。
输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于Vih时,则认为输入电平为高电平。
输入低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。
输出高电平(V oh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此V oh。
输出低电平(V ol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此V ol。
阀值电平(Vt):数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。
它是一个界于Vil、Vih之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输出,则必须要求输入高电平》Vih,输入低电平TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc:5V;VOH》=2.4V;VOL《=0.5V;VIH》=2V;VIL《=0.8V。
fritty的各种电平标准的讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS、CMOS、CML.......)ECL电路是射极耦合逻辑(Emitter Couple Logic)集成电路的简称与TTL 电路不同,ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态所以,ECL电路的最大优点是具有相当高的速度这种电路的平均延迟时间可达几个毫微秒甚至亚毫微秒数量级,这使得ECL集成电路在高速和超高速数字系统中充当无以匹敌的角色。
ECL电路的逻辑摆幅较小(仅约 0.8V ,而 TTL 的逻辑摆幅约为2.0V ),当电路从一种状态过渡到另一种状态时,对寄生电容的充放电时间将减少,这也是ECL电路具有高开关速度的重要原因。
但逻辑摆幅小,对抗干扰能力不利。
由于单元门的开关管对是轮流导通的,对整个电路来讲没有“截止”状态,所以单元电路的功耗较大。
从电路的逻辑功能来看, ECL 集成电路具有互补的输出,这意味着同时可以获得两种逻辑电平输出,这将大大简化逻辑系统的设计。
ECL集成电路的开关管对的发射极具有很大的反馈电阻,又是射极跟随器输出,故这种电路具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗。
射极跟随器输出同时还具有对逻辑信号的缓冲作用。
在通用的电子器件设备中,TTL和CMOS电路的应用非常广泛。
但是面对现在系统日益复杂,传输的数据量越来越大,实时性要求越来越高,传输距离越来越长的发展趋势,掌握高速数据传输的逻辑电平知识和设计能力就显得更加迫切了。
1 几种常用高速逻辑电平1.1LVDS电平LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低电压差分信号,LVDS 接口又称RS644总线接口,是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。
LVDS的典型工作原理如图1所示。
最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。
LVDS的驱动器由驱动差分线对的电流源组成,电流通常为3.5 mA。
LVDS接收器具有很高的输入阻抗,因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻,并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。
单片机中电平的分类及匹配分析
一般、DSP、FPGA他们之间管教能否直接相连。
一般情况下,同电压的是可以的,不过最好是要好好查查技术手册上的VIL,VIH,VOL,VOH的值,看是否能够匹配(VOL要小于VIL,VOH要大于VIH,是指一个连接当中的)。
有些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。
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。
输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于Vih时,则认为输入电平为高电平。
输入(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil 时,则认为输入电平为低电平。
输出高电平(V oh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此V oh。
输出低电平(V ol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此V ol。
阀值电平(Vt):芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。
它是一个界于Vil、Vih之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输出,则必须要求输入高电平》Vih,输入低电平
TTL:Transistor-Transistor Logic 结构。
Vcc:5V;VOH》=2.4V;VOL《=0.5v;vih》=2V;VIL《=0.8V。