芯片pin IO电平特性
1、IO电平特性
逻辑电平是指一种可以产生信号的状态,通常由信号与地线之间的电位差来体现。逻辑电平的浮动范围由逻辑家族中不同器件的特性所决定
逻辑电平术语
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(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。
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。
阈值电平(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 <Vil。
对于一般的逻辑电平,Vih,Vil,Voh,Vol以及Vt的关系可表示如下:
Voh> Vih > Vt > Vil > Vol。
Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。
Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。
Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。
Iil:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。
2、常用逻辑电平
由图可知,常见信号逻辑电平参数常用的逻辑电平有:
TTL、CMOS、ECL、PECL、LVDS、LVPECL、RS232、RS422、RS485、CML、SSTL、HSTL等。
(1)TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:
5V系列、3.3V系列、2.5V系列和1.8V系列,
3.3V的TTL电平和CMOS电平通常称为LVTTL和LVCMOS;
(2)RS232/RS422/RS485是串口(UART)的电平标准,RS232是单端输入输出,RS422和RS485是差分输入输出;
(3)ECL、PECL、LVPECL、LVDS、CML是差分输入输出电平;
(4)SSTL主要用于DDR存储器,HSTL主要用于QDR存储器;电平通常标准参数如下表所示,具体芯片建议参考Datasheet。