電路設計中，經常遇到各種不相同的邏輯電平。常見的邏輯電平如下：
TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，還有一些速度比較高的 LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。

邏輯電平VCCVihVilVohVol

TTL	5.0V	2.0V	0.8V	2.4V	0.4V
LVTTL	3.3V	2.0V	0.8V	2.4V	0.4V
LVTTL	2.5V	1.7V	0.8V	2.0V	0.4V
LVTTL	1.8V	1.2V	0.8V	1.35V	0.4V
CMOS	5.0V	3.5V	1.5V	4.5V	0.4V
LVCMOS	3.3V	2.0V	0.8V	2.4V	0.4V
LVCMOS	2.5V	1.7V	0.8V	1.0V	0.4V
LVCMOS	1.8V	1.2V	0.8V	1.35V	0.4V

TTL電平

TTL：Transistor-Transistor Logic 三極管結構。TTL電平常用的一般分為2種，分別是3.3V和5V，不論是3.3V還是5V的TTL的VIH/VIL與VOH/VOL都是一樣的,輸入的高低電平VIH/VIL一般是2V/0.8V，輸出的高低電平VOH/VOL一般是 2.4V/0.4V，也就是 輸出：VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；輸入：VIH>=2V；VIL<=0.8V。另外由于2.4V與5V之間還有很大空閑，對改善噪聲容限并沒什么好處，又會白白增大系統(tǒng)功耗，還會影響速度。所以后來就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。

LVTTL電平

LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低電壓的LVTTL(Low Voltage TTL)。

3.3V LVTTL：

Vcc：3.3V；VOH>=2.4V；VOL<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。

2.5V LVTTL：

Vcc：2.5V；VOH>=2.0V；VOL<=0.2V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。

TTL使用注意：TTL電平一般過沖都會比較嚴重，可能在始端串22歐或33歐電阻；TTL電平輸入腳懸空時是內部認為是高電平。要下拉的話應用1k以下電阻下拉。TTL輸出不能驅動CMOS輸入。

COMS電平

COMS：Complementary Metal Oxide SemiconductorPMOS+NMOS。CMOS的速度比較快，大多數(shù)用于相對高速的器件，比如一驅多時鐘芯片。

Vcc：5V時，輸出：VOH>=4.45V；輸入：VOL<=0.5V；VIH>=3.5V；VIL<=1.5V。

CMOS使用注意：CMOS結構內部寄生有可控硅結構，當輸入或輸入管腳高于VCC一定值(比如一些芯片是0.7V)時，電流足夠大的話，可能引起閂鎖效應，導致芯片的燒毀。相對TTL有了更大的噪聲容限，輸入阻抗遠大于TTL輸入阻抗。對應3.3V LVTTL，出現(xiàn)了LVCMOS，可以與3.3V的LVTTL直接相互驅動。

3.3V LVCMOS：

Vcc：3.3V；VOH>=3.2V；VOL<=0.1V；VIH>=2.0V；VIL<=0.7V。

2.5V LVCMOS：

Vcc：2.5V；VOH>=2V；VOL<=0.1V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。

ECL、 PECL、LVPECL電平

ECL：Emitter Coupled Logic 發(fā)射極耦合邏輯電路(差分結構)

Vcc=0V；Vee：-5.2V；VOH=-0.88V；VOL=-1.72V；VIH=-1.24V；VIL=-1.36V。

速度快，驅動能力強，噪聲小，很容易達到幾百M的應用。但是功耗大，需要負電源。為簡化電源，出現(xiàn)了PECL(ECL結構，改用正電壓供電)和LVPECL。

PECL：Pseudo/Positive ECL

Vcc=5V；VOH=4.12V；VOL=3.28V；VIH=3.78V；VIL=3.64V

LVPELC：Low Voltage PECL

Vcc=3.3V；VOH=2.42V；VOL=1.58V；VIH=2.06V；VIL=1.94V

ECL、 PECL、LVPECL使用注意：不同電平不能直接驅動。中間可用交流耦合、電阻網絡或專用芯片進行轉換。以上三種均為射隨輸出結構，必須有電阻拉到一個直流偏置電壓。(如多用于時鐘的LVPECL：直流匹配時用130歐上拉，同時用82歐下拉；交流匹配時用82歐上拉，同時用130歐下拉。但兩種方式工作后直流電平都在1.95V左右。)

LVDS電平

LVDS：Low Voltage Differential Signaling。前面的電平標準擺幅都比較大，為降低電磁輻射，同時提高開關速度又推出LVDS電平標準。差分對輸入輸出，內部有一個恒流源3.5-4mA，在差分線上改變方向來表示0和1。通過外部的100歐匹配電阻(并在差分線上靠近接收端)轉換為±350mV的差分電平，中心電平一般在1.2V左右。LVDS使用注意：可以達到600M以上，PCB要求較高，差分線要求嚴格等長，差最好不超過10mil(0.25mm)。100歐電阻離接收端距離不能超過500mil，最好控制在300mil內。

CML電平

CML：是內部做好匹配的一種電路，不需再進行匹配。三極管結構，也是差分線，速度能達到3G以上。只能點對點傳輸。

GTL電平

GTL：類似CMOS的一種結構，輸入為比較器結構，比較器一端接參考電平，另一端接輸入信號。1.2V電源供電。

Vcc=1.2V；VOH>=1.1V；VOL<=0.4V；VIH>=0.85V；VIL<=0.75V

PGTL/GTL+：

Vcc=1.5V；VOH>=1.4V；VOL<=0.46V；VIH>=1.2V；VIL<=0.8V

HSTL與SSTL電平

HSTL是主要用于QDR存儲器的一種電平標準：一般有V?CCIO=1.8V和V??CCIO= 1.5V。和上面的GTL相似，輸入為輸入為比較器結構，比較器一端接參考電平(VCCIO/2)，另一端接輸入信號。對參考電平要求比較高(1%精度)。SSTL主要用于DDR存儲器。和HSTL基本相同。V??CCIO=2.5V，輸入為輸入為比較器結構，比較器一端接參考電平1.25V，另一端接輸入信號。對參考電平要求比較高(1%精度)。

HSTL和SSTL大多用在300M以下。

RS232和RS48電平

RS232采用±12-15V供電，我們電腦后面的串口即為RS232標準。+12V表示0，-12V表示1。可以用MAX3232等專用芯片轉換，也可以用兩個三極管加一些外圍電路進行反相和電壓匹配。

RS485是一種差分結構，相對RS232有更高的抗干擾能力。傳輸距離可以達到上千米。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的FPGA几种电平：TTL，CMOS以及LVTTL,LVCMOS的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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