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aloevera
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发表于 2010-10-26 09:29:31
以上5种逻辑电平类型之间的驱动关系如下表:
输入
5V TTL 3.3V /5V Tol. 3.3V TTL/CMOS 5V CMOS
输出 5V TTL √ √ ?/FONT> ?/FONT>
3.3V TTL/CMOS √ √ √ ?/FONT>
5V CMOS √ √ ?/FONT> √
OC/OD 上拉 上拉 上拉 上拉
上表中打钩(√)的表示逻辑电平直接互连没有问题,打星号(?/FONT>)的表示要做特别处理。
对于打星号(?/FONT>)的逻辑电平的互连情况,具体见后面说明。
一般对于高逻辑电平驱动低逻辑电平的情况如简单处理估计可以通过串接10-1K欧的电阻来实现,具体阻值可以通过试验确定,如为可靠起见,可参考后面推荐的接法。
从上表可看出OC/OD输出加上拉电阻可以驱动所有逻辑电平,5V TTL和3.3V /5V
Tol.可以被所有逻辑电平驱动。所以如果您的可编程逻辑器件有富裕的管脚,优先使用其OC/OD输出加上拉电阻实现逻辑电平转换;其次才用以下专门的逻辑器件转换。
对于其他的不能直接互连的逻辑电平,可用下列逻辑器件进行处理,详细见后面5.2到5.5节。
TI的AHCT系列器件为5V TTL输入、5V CMOS输出。
TI的LVC/LVT系列器件为TTL/CMOS逻辑电平输入、3.3V TTL(LVTTL)输出,也可以用双轨器件替代。
注意:不是所有的LVC/LVT系列器件都能够运行5V
TTL/CMOS输入,一般只有带后缀A的和LVCH/LVTH系列的可以,具体可以参考其器件手册。
:5V TTL门作驱动源
·驱动3.3V TTL/CMOS
通过LVC/LVT系列器件(为TTL/CMOS逻辑电平输入,LVTTL逻辑电平输出)进行转换。
·驱动5V CMOS
可以使用上拉5V电阻的方式解决,或者使用AHCT系列器件(为5V TTL输入、5V CMOS输出)进行转换。
:3.3V TTL/CMOS门作驱动源
·驱动5V CMOS
使用AHCT系列器件(为5V TTL输入、5V CMOS输出)进行转换(3.3V TTL电平(LVTTL)与5V
TTL电平可以互连)。
:5V CMOS门作驱动源
·驱动3.3V TTL/CMOS
通过LVC/LVT器件(输入是TTL/CMOS逻辑电平,输出是LVTTL逻辑电平)进行转换。
:2.5V CMOS逻辑电平的互连
随着芯片技术的发展,未来使用2.5V电压的芯片和逻辑器件也会越来越多,这里简单谈一下2.5V逻辑电平与其他电平的互连,主要是谈一下2.5V逻辑电平与3.3V逻辑电平的互连。(注意:对于某些芯片,由于采用了优化设计,它的2.5V管脚的逻辑电平可以和3.3V的逻辑电平互连,此时就不需要再进行逻辑电平的转换了。)
1:3.3V TTL/CMOS逻辑电平驱动2.5V CMOS逻辑电平
2.5V的逻辑器件有LV、LVC、AVC、ALVT、ALVC等系列,其中前面四种系列器件工作在2.5V时可以容忍3.3V的电平信号输入,而ALVC不行,所以可以使用LV、LVC、AVC、ALVT系列器件来进行3.3V
TTL/CMOS逻辑电平到2.5V CMOS逻辑电平的转换。
2:2.5V CMOS逻辑电平驱动3.3V TTL/CMOS逻辑电平
2.5V CMOS逻辑电平的VOH为2.0V,而3.3V
TTL/CMOS的逻辑电平的VIH也为2.0V,所以直接互连的话可能会出问题(除非3.3V的芯片本身的VIH参数明确降低了)。此时可以使用双轨器件SN74LVCC3245A来进行2.5V逻辑电平到3.3V逻辑电平的转换,另外,使用OC/OD们加上拉电阻应该也是可以的。
EPLD和FPGA器件的逻辑电平
:概述
首先在选择可编程逻辑器件时,要找符合你所选用的ASSP的IO标准;其次,你必须考虑的是:目前,随着系统性能的不断提高,传统的TTL、LVTTL、CMOS、LVCMOS等单端接口标准越来越不能满足要求,特别是在背板方面。因为,这些单端信号的信号完整性在系统设计时很难保证,以至于导致系统的不可靠工作。这一点在时钟方面尤为重要,因为,在同步设计的今天,时钟是系统工作的基础。当然,差分信号是最好的选择,比如:LVDS、LVPECL等。但是,这些信号标准一个通道需要一对IO_PIN,这在许多应用情况下不太划算。此时,一些比较容易实现阻抗匹配的单端信号标准是较好的选择,比如:GTL、GTL+等。
:各类可编程器件接口电平要求
在设计中,若同时使用了不同工作电压等级的多个可编程器件,要注意它们之间信号的接口规范。比如,5V的器件驱动3.3V的器件时,可能会出现:当5V的高电平连到3.3V的输入时,由于大部分的CMOS的输入信号管脚都有连到电源Vcc的钳位二极管,大于3.3伏的输入高电平会使该钳位二极管出现问题。
事实上,由于有些系列的可编程器件如XILINX的XC4000XL,XC4000XV,Spartan-XL采用了特殊的技术,可以避免这种情况的发生。因此该系列的器件可以在不同工作电压之间互相连接。
对于2.5V的器件,由于可以选择相关的输入参考电压和输出的电压基准,因此可以通过相关的电压数值的选取,对照3.3V的器件来使用
。
对于某类器件,如ALTERA公司的FLEX10K系列器件,可支持多电压I/O接口,FLEX10K,FLEX10KA,FLEX10B都可以接不同电源电压系统。 |
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