1.問題的提出

在數(shù)字電路的互聯(lián)互通中，經(jīng)常會遇到器件之間接口電平不匹配的情況。那么如何處理這種不匹配，什么時候可以直接去使用，什么時候用電平轉換電路，以及用什么樣的電平轉換電路來處理電平的不同就需要我們認真的考慮。下面我們就具體的討論一下以上所提出的問題。

2.Vih，Vil，Voh及Vol的概念

在討論用什么樣的電平轉換電路之前，我們首先搞清楚為什么要做電平轉換呢？在數(shù)字電路中，如果是高電平，就被認為是1，如果是低電平就被認為為0。但是高電平的定義是什么呢，多高的電壓才能算高呢？同樣的道理，低電平有沒有什么具體的值來定義低呢?

這時候就有四個概念被提了出來，Vih，Vil，Voh及Vol。

Vih——指芯片能夠被判別為數(shù)字1時的電壓輸入范圍

Vil——指芯片能夠被判別為數(shù)字0時的電壓輸入范圍

Voh——指芯片輸出1時的電壓輸出范圍

Vol——指芯片輸出0時的電壓輸出范圍

一般來說，任意一個芯片的手冊上都會有所謂的Digital Specification,在這里都會定義以上提到的4個指標。

3.Vih，Vil，Voh及Vol的例子

下面用一個具體的例子來說明這幾個參數(shù)的具體意義。

從上面的表格中可以看出，對于此芯片的數(shù)字信號來說，如果輸入的電壓范圍在0.8V~VDD之間，那么就可以被芯片準確無誤的判斷為1； 如果輸入的電壓范圍小于0.2V，那么就可以被芯片準確無誤的判斷為0。 而對于輸出來說，此芯片輸出信號1時，輸出信號的電壓范圍是0.9V~VDD; 此芯片輸出信號0時，輸出信號的電壓小于0.1V;

對于芯片來說，IO能夠承受的最大的輸入電壓不一定就是VDD。它是有可能比VDD大的。比如說下面的例子。

這個芯片的Vih可以為VDDIO+0.3V。

理解了以上的原理我們就可以去判定不同IC之間需不需要用電平轉換電路。

我們可以把表一所列的芯片叫做A，把表二所列的芯片叫做B。如果A接的電源為3.3V，而B的VDDIO為3V，那么他們之間能不能的IO能不能直接相連呢？

其實很簡單，我們只要看一看A的輸出能不能滿足B的輸入的電壓要求，同時看看B的輸出能不能滿足A的輸入的要求。

可以看出， A的Voh不能保證B的Vih的輸入要求，其他的3個指標都是可以互相滿足的。所以我們從中可以得出結論，A的輸出不能直接接到B的輸入，否則可能會導致邏輯的錯誤。

當然，在實際的使用當中，如果IC之間的供電電壓不同，即使IO電平是匹配的，直接把他們連接起來也要很慎重。因為IO內(nèi)部可以是不同的，有的是可以在軟件的配置下有不同的硬件表現(xiàn)，比如可以配置成上拉，下拉，高阻等等。如果在對于功耗設計特別敏感的情況下，IC之間的電源電壓不一樣，同時IO被配置成了上拉或者下拉直連的話，會在IC的IO口之間有微小的電流存在。

在后面的文章中，給大家介紹幾種電平轉換的基本方法和實用電路，請關注電平轉換電路（2）——電平轉換電路的實現(xiàn)和例子

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