§1.2IO扩展讲解.ppt

* * 1、TTL电路和CMOS电路的逻辑电平 TTL电路的逻辑电平 VOHmin=2.4V VOLmax=0.4V VIHmin=2.0V VILmax=0.8V 电路能保证所要求的逻辑状态。 其噪声容限对于逻辑1和逻辑0皆相同为0.4V，但在实际中并不一定相等。 TTL输出逻辑电平 TTL输入逻辑电平 * * 1、TTL电路和CMOS电路的逻辑电平 CMOS电路的逻辑电平 如电源电压为+5V，其临界值为： VOHmin=4.99V VOLmax=0.01V VIHmin=3.50V VILmax=1.50V 如图所示，可以看出，CMOS电路具有较大的噪声容限。 CMOS输出逻辑电平 CMOS输入逻辑电平 * * 二、TTL和CMOS的逻辑电平转换 TTL→CMOS（TTL IC输出给CMOS IC） 最不利的状况： 由于CMOS电路接收到的逻辑1电压(2.4v)低于它所要求的逻辑1电压(3.5v)，进入CMOS电平的逻辑不确定区。 在接口设计时必须要考虑到这种极端情况。解决此问题的最简单办法是在CMOS电路的输入端加接一个提升电阻到+5V上使电平提高。但这种接法只有在VIH＞VOH时才采用。 TTL输出逻辑电平 CMOS输入逻辑电平 * * 2、TTL和CMOS的逻辑电平转换 典型状况 噪声容限为： 逻辑0的噪声容限：1.5V-0.4V=1.1V 逻辑1的噪声容限：3.7V-3.5V=0.2V TTL输出逻辑电平 CMOS输入逻辑电平 * * 2、TTL和CMOS的逻辑电平转换 电平转换器 当输出为TTL电平的串行或并行I／O器件与CMOS电路连接时，如果CMOS电路电源大于+5V，则必须在这两种器件之间采用电平转换器， 电平转换器可以是集电极开路逻辑、高速比较器或其它晶体管电路。同时还要配置提升电阻。 下图为采用电平转换器的TTL电路与CMOS电路的接口电路。 * * 2、TTL和CMOS的逻辑电平转换 用比较器作电平转换器的接口电路 接口框图 * * 3、常用CMOS芯片区别 54／74HC系列芯片特点 74HC系列的型号与品种 74HC系列集成电路特点 74HC系列接口特点 7 4HC与TTL接口 * * 3、常用CMOS芯片区别 5 4／7 4HC系列芯片特点 高速CMOS 54／74HC逻辑系列集成电路保持了CMOS的低功耗、宽工作电压、高噪声容限的特性，并且具有与LSTTL同样的速度 5 4HC系列和7 4HC系列芯片除工作温度范围不同外，其它特性完全一样。54HC的工作温 度范围是-5 5～1 2 5℃；74HC的工作温度范围是- 40～8 5℃ 74HC系列的型号与品种 7 4HC系列中，HC（缓冲器型）、HCU（无缓冲器型）、HCT（TTL 输入型）；三个型号已标准化。 缓冲器是指波形整形用缓冲器 * * 74HC系列 门电路级数 输入逻辑电平 输出逻辑电平 输出缓冲器 HC型 多级 C-MOS C-MOS， 有 HCU型 1级 C-MOS C-MOS 无 HCT型 多级 TTL C-MOS 有 74HC系列的型号与品种 * * 74HC系列的型号与品种 功 能 品 名 门电路 缓冲器 NAND 74HC00, 74HC10, 74HC20, 74HC30, 74HC133, 74HC03 NoR 74HC02, 74HC27, 74HC4002, 74HC4078 AND 74HC08, 74HC11, 74HC21 OR 74HC32, 74HC4072, 174HC4075 INVERTER 74HCU04 缓冲器 74HC4049,74HC4050 3态 74HC240,74HC241,74HC244,174HC365,174HC366,74HC367,74HC368，74HC540,74HC541 双向 74HC242,74HC243,74HC245,74HC640,174HC643,174HC646,174HC648 TTL输入 74HCT240,74HCT244,74HCT245,74HCT640 多功能 74H86,74HC266,74HC51,74HC58,74HC386 施密特触发器 74HC14,74HC132 * * 74HC系列的型号与品种 触发器 J—K触发器 74HC73,74HC76,74HC107,74HC109,74HCl12,74HC113 D触发器 CMOS输入 74HC74,74HC174,74HC175,74HC173,74