ARM接口电平转化常用办法

(1) 晶体管+上拉电阻法
便是一个双极型三极管或 MOSFET,C/D极接一个上拉电阻到正电源,输入电平很灵敏,输出电平大致便是正电源电平。
(2) OC/OD 器材+上拉电阻法
跟 1) 相似。适用于器材输出刚好为 OC/OD 的场合。
(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V)
但凡输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器材都能够用作 3.3V→5V 电平转化。
——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容（偶然）,而 CMOS 的输出电平总是挨近电源电平的。
廉价的挑选如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/…) 系列 (那个字母 T 就表明 TTL 兼容)。
(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, …)
但凡答应输入电平超越电源的逻辑器材,都能够用作下降电平。
这儿的”超限”是指超越电源,许多较陈旧的器材都不答应输入电压超越电源,但越来越多的新器材取消了这个约束 (改变了输入级维护电路)。
例如,74AHC/VHC 系列芯片,其 datasheets 清晰注明”输入电压规模为0~5.5V”,假如选用 3.3V 供电,就能够完成 5V→3.3V 电平转化。
(5) 专用电平转化芯片
最著名的便是 164245,不只能够用作升压/降压,并且答应两头电源不同步。这是最通用的电平转化计划,可是也是很贵重的 (俺前不久买仍是￥45/片,虽是零售,也贵的吓人),因而若非必要,最好用前两个计划。
(6) 电阻分压法
最简略的下降电平的方法。5V电平,经1.6k+3.3k电阻分压,便是3.3V。
(7) 限流电阻法
假如嫌上面的两个电阻太多,有时还能够只串联一个限流电阻。某些芯片尽管准则上不答应输入电平超越电源,但只需串联一个限流电阻,确保输入维护电流不超越极限(如 74HC 系列为 20mA),仍然是安全的。
(8) 无为而无不为法
只需把握了电平兼容的规则。某些场合,底子就不需求特别的转化。例如,电路顶用到了某种 5V 逻辑器材,其输入是 3.3V 电平,只需在挑选器材时挑选输入为 TTL 兼容的,就不需求任何转化,这相当于隐含适用了方法3)。
(9) 比较器法
算是凑数,有人提出用这个罢了,还有什么运放法就太恶搞了。
2. 电平转化的”五要素”
(1) 电平兼容
处理电平转化问题,最底子的便是要处理逻辑器材接口的电平兼容问题。而电平兼容准则就两条：
VOH > VIH
VOL < VIL
再简略不过了！当然,考虑抗干扰才能,还有必要有必定的噪声容限：
|VOH-VIH| > VN+
|VOL-VIL| > VN-
其间,VN+和VN-表明正负噪声容限。
只需把握这个准则,了解各类器材的输入输出特性,能够很自然地找到合理计划,如前面的计划(3)(4)都是正确使用器材输入特性的比如。
(2) 电源次第
多电源体系有必要留意的问题。某些器材不答应输入电平超越电源,假如没有电源时就加上输入,很或许损坏芯片。这种场合功能最好的方法或许便是计划(5)——164245。假如速度答应,计划(1)(7)也能够考虑。
(3) 速度/频率
某些转化方法影响作业速度,所以有必要留意。像计划(1)(2)(6)(7),由于电阻的存在,经过电阻给负载电容充电,必然会影响信号跳沿速度。为了进步速度,就有必要减小电阻,这又会形成功耗上升。这种场合计划(3)(4)是比较抱负的。
(4) 输出驱动才能
假如需求必定的电流驱动才能,计划(1)(2)(6)(7)就都成问题了。这一条跟上一条其实是共同的,由于速度问题的要害便是对负载电容的充电才能