数字电路的高低电平由0和1表示,而在实际的电路系统中,不同的模块有着不一样的电气标准。在这些标准中的高低电平也有不一样的电压范围,当不同的电气标准之间需要连接时,就有了所谓的电平转换。在数字电路中,逻辑门电路(BJT或MOSFET)处于开关状态,在若干逻辑门电路以及集成芯片组成的电路系统中,电气标准的组合和转换构成了部分的数字电路。
一般来说,采用电源、电阻、BJT(作为开关管用)组成的数字电路,称为TTL电路,其中的电平标准为TTL(Transistor-Transistor Logic)。
噪声容限(Noise Margin)是指在前一极输出为最坏的情况下,为保证后一极正常工作,所允许的最大噪声幅度 。噪声容限越大说明容许的噪声越大,电路的抗干扰性越好。
同种电路下的能耗比较可以使用公式:P = c * V2 * f,其中c为常数,V为电压,f为开关频率。而不同种电路下的能耗则需要考虑导通损耗、开关损耗,由于CMOS的输入阻抗远大于TTL,故能耗是低于TTL的。
2.CMOS的逻辑电平范围比较大(3~15V),TTL只能在5V下工作;
3.CMOS的高低电平之间相差比较大、抗干扰性强,TTL则相差小,抗干扰能力差;
5.CMOS的工作频率较TTL略低,但是高速CMOS速度与TTL差不多相当。
目前,COMS基本上可以取代TTL,但是由于BJT价格便宜,使用方便,亿博体育官网入口app依然有一定的适用场景。
RS232和RS485都是电平的标准,也就是数字电路中的0和1的表示方式。要与USART区分开来,USART可以使用TTL电平,也可以使用RS232和RS485电平,只不过电平的标准不一样,有各自的优缺点。
RS232使用-12V(-3V -15V)表示逻辑1,12V(3V~15V)表示逻辑0,全双工,最少3条通信线(RX,TX,GND),因为使用绝对电压表示逻辑,由共模干扰,导线电阻等原因,通讯距离不远,只有10米级,只能点对点通信。
RS485使用差分电压,两数据线,半双工,最少2线(data+,data-,但最好是加上地线,否则共模干扰无法释放,产生EMI问题),抗干扰能力强,传输距离可达1200米,可分布式组网通信。
查看max232芯片手册,可以知道,该芯片通过电源电压5V来控制两个电容的充电和串联来产生10V的电压(也就是所谓的电荷泵原理),并通过反相器产生-10V的电压,前提是充电的速度要赶得上电容漏电的速度,否则就达不到10V了。