原创 一个简单的5V到3V3的电平转换-串口通信

项目系统中有一个嵌入式主板与工控板的串行接口，之前没有怎么考虑电平的问题，因为现在很多器件都是5V、3V3兼容的，不过后来在使用中发现并不是那么回事，尤其是在高波特率下，容易出错，因此，需要有一个电平的转换。开始的时候倾向于选择一个芯片，因为我发现我的电子电路基础知识实在是忘的差不多了，后来发现成本过高，通不过预算。。。。没办法，把模拟、数字电路技术两本书翻出来，看了看，同时受到网上有网友用分离元件转换TTL电平的启发，设计下面这个电路。实际使用证明，其通信稳定性提高了很多。

电路完成后，我得出一个结论：我这方面的知识实在是忘掉太多，原因是什么？太不重视基础了！教训！！！！

下面来分析一下电路的设计思路：

首先声明一下：这个电路是从3V3的角度考虑的！

1、接收通道

我们首先来明确一下数据流向（其实就是电平驱动方向），接收通道是由5V方驱动的（Source），3V3方只是取电平（Sink），因此TXD5V作为此通道的输入方，RXD3V3作为通道的输出方。

我们知道，三极管（开关型）集电极输出驱动能力不错，我们就设计为集电极输出；但是，只有一个三极管是不行的，因为集电极输出的时候，基极电平和集电极逻辑是相反的；那么，加一个反相器？没必要，那是另外一种电平转换的方法了，我们只需要再使用一个三极管，基极接前级输出就可以了。这样，逻辑转换就完成了，当输入低电平时，Q1截止，集电极输出高电平，Q2导通，集电极输出低电平。同理，高电平分析是一样的。

逻辑转换完成了，那么就是电平的问题了。这很好解决，输入方为5V逻辑，那么就给它一个VCC5，3V3逻辑高电平需要一个3V3，那么就给一个VCC3V3；OK！

2、发送通道

分析完接收通道，发送通道的原理其实也是一样的，就不详细介绍了。

3、结论

其实如果稍微熟悉电子电路知识的人看来，这个电路实在太简单，正因为如此，我才要强调，基础很重要！否则，一个系统的设计会在这些小地方卡住。