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电平转换

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数字电路，电平就是电位的高低，用0和1表示。在计算机或者其他微处理器内部只能识别0和1这两个数字信号，不同的系统电平表示的0和1实际的电位并不相同，列如高电平常用3.3V，5V，12V，低电平常用0，当不同的系统进行连接通信控制时，就要进行电平转换。

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电平转换简介

　　数字电路，电平就是电位的高低，用0和1表示。在计算机或者其他微处理器内部只能识别0和1这两个数字信号，不同的系统电平表示的0和1实际的电位并不相同，列如高电平常用3.3V，5V，12V，低电平常用0，当不同的系统进行连接通信控制时，就要进行电平转换。打个比方，单片机的高电位为5v，而电脑的串口电平为12V，要实现电脑到单片机通信就必须将电脑的12V转到单片机的5V，反之，5V转到12V。

电平转换百科

　　常用的几种电平转换方案

　　（1）晶体管+上拉电阻法

　　就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，输入电平很灵活，输出电平大致就是正电源电平。

　　（2） OC/OD 器件+上拉电阻法

　　跟（1）类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。

　　（3） 74xHCT系列芯片升压（3.3V→5V）

　　凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。

　　——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容（巧合），而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。

　　廉价的选择如 74xHCT（HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/。。.）系列（那个字母 T 就表示 TTL 兼容）。

　　（4）超限输入降压法（5V→3.3V， 3.3V→1.8V，。。.）

　　凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件，都可以用作降低电平。

　　这里的“超限”是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制（改变了输入级保护电路）。

　　例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明确注明“输入电压范围为0~5.5V”，如果采用 3.3V 供电，就可以实现 5V→3.3V 电平转换。

　　（5）专用电平转换芯片

　　最著名的就是 164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的（俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人），因此若非必要，最好用前两个方案。

　　（6）电阻分压法

　　最简单的降低电平的方法。5V电平，经1.6k+3.3k电阻分压，就是3.3V。

　　（7）限流电阻法

　　如果嫌上面的两个电阻太多，有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源，但只要串联一个限流电阻，保证输入保护电流不超过极限（如 74HC 系列为 20mA），仍然是安全的。

　　（8）无为而无不为法

　　只要掌握了电平兼容的规律。某些场合，根本就不需要特别的转换。例如，电路中用到了某种 5V 逻辑器件，其输入是 3.3V 电平，只要在选择器件时选择输入为 TTL 兼容的，就不需要任何转换，这相当于隐含适用了方法3）。

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