常用逻辑电平介绍

以下内容均摘抄自郭天祥版《51单片机C语言教程–入门、开发、拓展全攻略》：
常用的逻辑电平由TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL、RS232、RS422、RS585、LVDS等。其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可以分为四类：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。低电压逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。ECL/PECL和LVDS是差分输入/输出。RS422/485和RS232是串口的标准，RS422/485是差分输入/输出，RS232是单端输入/输出。
TTL电平信号用的最多，这是因为，数据表示通常采用二进制，+5V等价于逻辑1,0V等价于逻辑0，这被称为TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的，首先计算机处理其控制的设备内部的数据传输对于电源要求不高，热损耗也较低，另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输时在高速下进行的，而TTL接口的操作恰能满足这一要求。TTL型通信大多数情况下是采用并行数据传输方式，而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不合适了。这是由于可靠性和成本两方面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称问题，这些问题对可靠性均有影响；另外，对于并行数据传输，电缆以及连接器的费用比起串口通信方式也要高一些。
CMOS电平Vcc可达12V，CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc，而输出低电平约为0.1Vcc。CMOS电路中不实用的输入端不能悬空，否则会造成逻辑混乱。另外，CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化，因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。
TTL电路和CMOS电路的逻辑电平关系如下：
VOH：逻辑电平1的输出电压
VOL：逻辑电平0的输出电压
VIH：逻辑电平1的输入电压
VIL：逻辑电平0的输入电压
TTL电平临界值：
VOHmin=2.4V VOHmax=0.4V
VIHmin=2.0V VILmax=0.8V
CMOS电平临界值（设电源电压为+5V）
VOHmin=4.99V VOHmax=0.01V
VIHmin=3.5V VILmax=1.5V