混合 逻辑 电平的接口技术

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1、混合逻辑电平的接口技术混合逻辑电平的接口技术magicchip发表于2008-3-1514:49:000推荐摘要:介绍了3.3V和5.0V逻辑电平、RS-232C逻辑电平、LVDS信号的电特性，讨论了它们相互间的接口技术。关键词:接口逻辑电平电源变换在功耗低、体积小的便携式设备(蜂窝电话、PDA、笔记本电脑、数字相机等)的应用需求驱动下，越来越多的半导体器件采用低电压设计技术，很多半导体器件制造厂家纷纷推出3.3V和2.5V等一系列超低功耗集成电路。这样使很多低电压逻辑标准得以广泛应用。在新一代的

2、银行终端、教育终端等产品的设计过程中，为了降低成本、保持与终端外设的兼容性，还需要在同一系统中采用许多不同逻辑标准的器件，因此在同一系统中不可避免地存在不同供电电压的模块。如何解决不同的逻辑电平信号间的接口问题，就成了硬件工程师面临的关键技术。本文结合TFT彩色液晶网络终端的设计，详细介绍了几种逻辑电平信号的接口特性，并讨论了它们之间的接口技术。1DC/DC电源变换传统的线性稳压器，如LM117系列都要求输入电压比输出电压高3V以上，否则不能正常工作，同时传统的线性稳压器转换效率低，发热量大，所以

3、LM117系列已经不能满足低功耗小体积的应用系统的电源设计要求。电池供电的便携式设备，对于电源转换效率和散热要求更高，所以必须寻求其他的解决方案。TFT彩色液晶网络终端主板涉及大量的5.0V和3.3V逻辑信号，必须有5.0V和3.3V两个供电模块。为了与其它系列终端的外置电源兼容，这里采用国家半导体公司的LM2576从12V变换到5V，再采用MICREL公司的MIC5207(或Linear公司的LT1086)从5V变换到3.3V。LM2576是基于开关电源技术的低电压输出单片集成电路，内置52kH

4、z的振荡电路，仅仅需要4个外围器件，电源转换效率高达77%，输出电流最大可达3A，发热量小,电磁辐射小，可靠性高。面对低电压电源的需求，许多电源芯片公司推出了低压差线性稳压器LDO(LowDropoutRegulator)。这种电源芯片的压差可以低至0.2V~1.3V，可以实现5V转3.3V/2.5V、3.3V转2.5V/1.8V等要求。生产LDO的公司很多，如ALPHA、LT(LinearTechnology)、NI(Nationalsemiconductor)、TI等。低压差线性稳压器MIC5

5、207特别适合手持的电池供电设备，它有一个与COMS、TTL电平兼容的使能控制引脚，便于关断电源降低功耗，其外围电路也特别简单。2各种逻辑电平信号的电特性在TFT彩色液晶网络终端系统中，中央处理器IntelPXA255的I/O端口是3.3V的CMOS结构;USBHost控制器SL811HS的I/O端口是3.3V的CMOS结构?熏兼容TTL电平;超级I/O控制器W83977ATF具有5.0VCMOS和5.0VTTL两种I/O端口。它们的电平特性如表1所示。遵守同一逻辑电平标准的不同器件，端口的电特性

6、可能略有不同，即使是同一器件，在不同环境下表现出的电特性也是不同的，所以在设计电路时，一定要具体情况具体分析。表1中，VOH表示输出高电平的最小值;VOL表示输出低电平的最大值。表1VIH表示输入高电平的最小值;VIL表示输入低电平的最大值。表1列出了器件的常见电特性，有些集成电路略有差别。表1PXA255、SL811HS与W83977ATFI/O端口的电平特性逻辑标准GNDVCCVOH(最小值)VOL(最大值)VIH(最小值)VIL(最大值)3.3VCOMS0.0V3.3VVcc-0.1V(3.

7、2V)0.4V0.8Vcc(2.64V)0.2Vcc(0.66V)3.3VTTL0.0V3.3V2.4V0.4V2.0V0.8V5.0VCMOS0.0V5.0V3.5V0.4V0.7Vcc(3.5V)0.3Voc(1.5V)5.0VTTL0.0V5.0V2.4V0.4V2.0V0.8V银行终端需要外接的串口设备多达8个以上，所以解决RS-232C串口与3.3V和5.0V逻辑电平接口也是TFT彩色液晶网络终端系统的一项重要技术(实达电脑公司有些终端的串口是TTL电平)。RS-232C标准是美国EIA

8、(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的、于1969年公布的通信协议，全称是EIA-RS-232C。它适于数据传输速率在0~20000bps的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电特性都作了明确规定。由于通信设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。RS-232C采用负逻辑，规定+3V~+15V任意电压表示逻辑0(或信号有效)，-3V~-15V任意电压表示逻辑1(或信号无效)。目前生产TFT液晶显示