一、TTL电平与CMOS电平的定义
常用的逻辑电平
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-422/485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。
1. TTL电平
早期的器件多是TTL电平，如早先的54系列和74系列。现在的大部分器件使用的工艺都是CMOS工艺。
双极性晶体管是电流型驱动器件，稳定时损耗高，发热量大，无法做集成度比较高的芯片。不仅ce损耗，be也损耗。
输出电平：高电平Uoh >=2.4v,低电平Uol <= 0.4v
输入电平：高电平Uih >= 2.0v,低电平 Uil <= 0.8v
2. CMOS电平
输出电平：高电平Uoh>= 0.9*VCC (≈ VCC), Uol <= 0.1*VCC(≈ GND)
输入电平：高电平Uih >= 0.7*VCC Uil <= 0.3*VCC
cmos器件内的mos管损耗主要是在DS间的导通电阻上，mos管导通是，ds间电阻一般是毫欧级别。
CMOS的电平有：cmos5V,cmos3.3v,cmos2.5v,cmos1.8v;
3. 两者的区别
1）TTL电路是电流控制器件，而CMOS电路是电压控制器件。
2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低，也就是说ttl电路的延迟比cmos电路要小。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片集越热，这是正常现象。
3）ttl器件供电电压一般5V，cmos为1.8V---2.5V---3.3V---5V
二、TTL电平与CMOS电平的转换
常用电平标准参数：
从上面可看出：5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路。其他电平也不能直接驱动，所以就需要2者的转换电平电路。
三、TTL电平与CMOS电平的转换的几种电路
1. 二极管电平转换电路
使用此电路需要注意转换的方向，高电压端和低电压端不可调换。
2. 三极管电平转换电路
三极管电流也需要注意方向
电路一：
电路二：
3. MOS管电平转换电路
双向传输原理： VCC_S1 <= VCC_S2
为了方便讲述，定义 3.3V I/O为 A 端(左侧)，5.0V I/O为 B 端(右侧)。
A端输出低电平时（0V),MOS管导通，B端输出是低电平（0V）
A端输出高电平时（3.3V),MOS管截至 ，B端输出是高电平（5V）
A端输出高阻时（OC),MOS管截至，B端输出是高电平（5V）
B端输出低电平时（0V),MOS管内的二极管导通，从而使MOS管导通，A端输出是低电平（0V）
B端输出高电平时（5V),MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）
4. 电平转换芯片
成本相对前面较高，但速度快，双向并且能够自动检测方向，高速低速场合都适用。
比如：TI 的 TXS0108EPWR/txb0104等
说明：参考文章：
①结合实际聊聊电平转换电路（常用电平转换电路总结）
②9种5V怎么转3.3V的方法
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-737464.html
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