| 參數(shù) 電路 | 電源電壓范圍 | 輸入電平 | 輸出電平 | ||
| V（V） | VIH（V） | VIL（V） | VOH（V） | VOL（V） | |
| LSTTL | 4.5～5.5 | 2 | 0.8 | 2.7 | 0.4 |
| CMOS | 3～18（取Vcc=5） | 3.5 | 1.5 | 4.5 | 0.5 |
| HCMOS | 2～6 | 3.5 | 1 | 5.2 | 0.4 |
| MSP430 | 1.83.6 | 0.8Vcc | 0.2Vcc | Vcc-0.6 | 0.6 |
| ALVT系列 | 3.3或2.5 | 1.7 | 0.8 | 2.0 | 0.2～0.55 |
| LVC系列 | 1.65～5.5 | 0.7Vcc | 0.3Vcc | 2.7～5.5 | 0.1～0.55 |
4 接口實(shí)現(xiàn)
不同電源電壓的邏輯器件相互接口時(shí)存在的主要問題是邏輯信號電平的配合問題,就是前級電路輸出的電平要滿足后級電路對輸入電平的要求。此外還有負(fù)載電流的配合問題,即前級電路的輸出電流應(yīng)大于后級電路對輸入電流的要求,同時(shí)不應(yīng)造成器件損壞。還有就是在高速或有嚴(yán)重干擾的場合,必須考慮接口對系統(tǒng)和抗干擾性能帶來的不良影響。這里主要討論邏輯信號電平的配合問題。因?yàn)閷τ谪?fù)載電流配合問題只是一個(gè)帶負(fù)載能力。而抗干擾問題則用本文中提到的方法都可以忽略。
4.1 LSTTL-MSP430
如表1所示,LSTTL電路的高電平輸出電壓VOH約為2.7V,MSP430的高電平輸入約為0.8VCC,LSTTL電路的低電平輸出電壓VOL約為0.4V,MSP430的低電平輸入電壓VIL的0.2VCC。如果0.8Vcc小于2.7V且0.2Vcc大于0.4V時(shí),不存在邏輯信號電平的配合問題,可以直接連接。如果0.8Vcc大于2.7V或0.2Vcc小于0.4V時(shí),就出現(xiàn)了邏輯信號電平的配合問題。為了增大LSTTL電路的輸出高電平,利用TI公司的LVC系列。從表1中可以看到LVC系列產(chǎn)品的高電平輸出電壓和低電平輸出電壓都符合要求。
4.2 CMOS-MSP430
在接口時(shí)使CMOS和MSP430使用同一電源,例如3V電源可以直接驅(qū)動(dòng)。如果實(shí)際情況不允許,則根據(jù)1表,通過ALVT系列的器件就可以實(shí)現(xiàn)CMOS驅(qū)動(dòng)MSP430。
4.3 HCMOS-MSP430
同上述CMOS分析一樣,同樣選用ALVT來驅(qū)動(dòng)MSP430。
4.4 MSP430驅(qū)動(dòng)LSTTL、CMOS和HCMOS
MSP430的輸出引腳（P0.x、P1.x、P2.x、P3.x、P4.x、Oy）都有規(guī)定的外接電阻。外接電阻的大小取決于電源電壓Vcc的大小。如果輸出電流比規(guī)定的要大,就需要輸出驅(qū)動(dòng)器。圖7所示為限制MSP430輸出電流的電阻最小值。設(shè)計(jì)以Vcc=3V,通過這些器件可以驅(qū)動(dòng)需要大電流的LSTTL、HCMOS和CMOS電路接口。
5 兩種電平移位器件
5.1 雙電源電平移位器74LVC4245
74LC4245是一種雙電源的電平移位器,如圖8所示。5V端用5V電源作為Vcc(A),而3V端則用3V作為Vcc(B)。它的功能類似于常用的收發(fā)器74LVC245,所不同的是用兩個(gè)電源而不是一個(gè)電源。74LVS4245的電平移位在其內(nèi)部進(jìn)行。雙電源能保證兩邊端口的輸出擺幅都能達(dá)到滿電源幅值,并且有很好的噪聲抑制性能。因此該器件用來驅(qū)動(dòng)5V CMOS器件是很理想的。缺點(diǎn)是增加了功耗。
5.2 74LVC07
較為簡單的一種電平移位器件是74LVC07。它使用一個(gè)漏極開路緩沖器去驅(qū)動(dòng)5V CMOS器件,如圖9所示。它的輸出端出一個(gè)上拉電阻R接到5V電源。
低功耗MSP430與LSTTL、HCMOS和CMOS器件共存于一個(gè)系統(tǒng)中,這種情況將在相當(dāng)長的時(shí)間。在設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)時(shí)要分析其中邏輯器件的接口問題,保證所設(shè)計(jì)的電路在不同電壓器件間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
