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CMOS与TTL电路相互连接的接口方案

【摘要】:在数字系统中,以TTL与CMOS电路的混用最为常见。1)TTL输出驱动高速CMOS输入工作在同一个5 V电源下,TTL的输出高、低电平与CMOS系列的输入高、低电平如表3.14所示。表3.14TTL和高速CMOS输入、输出高低电平解决的方法有两个:一种方法是在TTL输出端与VCC之间接一个上拉电阻R,如图3.53所示,以提高TTL的输出高电平。表3.15高速CMOS和TTL输入、输出高低电平图3.55CMOS驱动TTL接口电路

若要设计一个性能优良的数字系统,往往需要根据系统各个部分的不同要求选用性能优异的器件。例如,在对速度要求不高的前提下,应尽量降低功耗,就要考虑选用CMOS器件;反之,在对工作速度有一定要求而在外界噪声不大的条件下,则考虑选择TTL的LS系列器件。这就出现了同一系统中器件混用的问题。一般来说,不同类型的器件在混合使用时,都应当采用相应的接口电路,使之相互匹配。

在数字系统中,以TTL与CMOS电路的混用最为常见。

1)TTL输出驱动高速CMOS输入

工作在同一个5 V电源下,TTL的输出高、低电平与CMOS系列的输入高、低电平如表3.14所示。由表可见,两者的低电平是兼容的,而HC系列的高电平是不兼容的,即TTL的输出高电平达不到高速CMOS中HC系列的输入高电平的要求。

表3.14 TTL和高速CMOS输入、输出高低电平

解决的方法有两个:一种方法是在TTL输出端与VCC之间接一个上拉电阻R(2~14 kΩ),如图3.53(a)所示,以提高TTL的输出高电平。但若CMOS的电源电压较高,则TTL电路需采用OC门,在其输出端接一上拉电阻,如图3.53(b)所示,上拉电阻的大小将影响其工作速度。

图3.53 TTL驱动CMOS接口电路——接上拉电阻

图3.54 TTL驱动CMOS接口电路 ——接电平转换器

另一种方法是采用专用的接口电路,例如在TTL输出端和54/74HC输入端之间接一个54/74HCT电平转换器,如图3.54所示,54/74HCT的输入、输出电平见表3.14和表3.15,它与TTL及54/74HC均兼容。

2)高速CMOS输出驱动TTL输入

高速CMOS的输出高、低电平和TTL的输入高、低电平如表3.15所示。由表可知高速CMOS的输出电平同TTL的输入电平兼容,若CMOS电路的电源电压为+5 V时,则两者可直接相连,如图3.55(a)所示;当CMOS电源电压较高时,可采用专用的电平转换电路,或用三极管反相器作为接口电路,如图3.55(b)所示。

表3.15 高速CMOS和TTL输入、输出高低电平

图3.55 CMOS驱动TTL接口电路