原创 TTL、CMOS和RS232电平的区别和联系

什么是TTL电平、CMOS电平、RS232电平？它们有什么区别呢？一般说来，CMOS电平比TTL电平有着更高的噪声容限。

1、TTL电平标准

输出 L： <0.8V ； H：>2.4V。

输入 L： <1.2V ； H：>2.0V。

TTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有(0.8-0)/2=0.4V，高电平的噪声容限为(5-2.4)/2=1.3V。

2、CMOS电平标准

输出 L： <0.1*Vcc
； H：>0.9*Vcc。

输入 L：
<0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc。

由于CMOS电源采用12V，则输入低于3.6V为低电平，噪声容限为1.8V，高于3.5V为高电平，噪声容限为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。

3、RS232标准

逻辑1的电平为-3～-15V，逻辑0的电平为+3～+15V，注意电平的定义反相了一次。

4、TTL与CMOS电平使用起来有什么区别

(1) 电平的上限和下限定义不一样，CMOS具有更大的抗噪区域。 同是5伏供电的话，TTL一般是1.7V和3.5V的样子，CMOS一般是2.2V和2.9V的样子，不准确，仅供参考。

(2) 电流驱动能力不一样，TTL一般提供25毫安的驱动能力，而CMOS一般在10毫安左右。

(3) 需要的电流输入的大小也不一样，一般TTL需要2.5毫安左右，CMOS几乎不需要电流输入。

(4) 很多器件都是兼容TTL和CMOS的，datasheet会有说明。如果不考虑速度和性能，一般器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常，因为有些TTL电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。

5、TTL电路和CMOS电路的逻辑电平

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

VIH :  逻辑电平 0 的输入电压

TTL电路临界值：

VOHmin   =    2.4V    VOLmax  =    0.4V

VIHmin   =    2.0V    VILmax  =    0.8V

CMOS电路临界值（电源电压为＋5V）

VOHmin   =    4.99V
    VOLmax  =    0.01V

VIHmin   =    3.5V    VILmax  =    1.5V

6、TTL和CMOS的逻辑电平转换

CMOS电平能驱动TTL电平

TTL电平不能驱动CMOS电平，需加上拉电阻。

7、常用逻辑芯片特点

74LS系列：    TTL
         输入:   TTL
         输出:    TTL

74HC系列：    CMOS    输入:   CMOS    输出:    CMOS

74HCT系列：  CMOS    输入:   TTL
        输出:    CMOS

CD4000系列：CMOS    输入:   CMOS   输出:    CMOS