Standard podwójnego progu
Tak zwany standard dwuprogowy dotyczy obwodów cyfrowych, obwody cyfrowe reprezentują poziom tylko 1 i 0 dwa stany, w rzeczywistym obwodzie trzeba uzgodnić, jakie napięcie dla 1, jakie napięcie dla 0 W obwodach cyfrowych definiowany jest dwuprog, np. TTL.
Standard poziomu interfejsu:
W przypadku wyjść wymagania napięciowe dla stanu 1 są większe lub równe 2,4 V, a wymagania napięciowe dla stanu 0 są mniejsze lub równe 0,5 V;
W przypadku wejść stan 1 musi być większy lub równy 2,0 V, a stan 0 musi być mniejszy lub równy 0,8 V;
TTL
TTL jest akronimem od Transistor-Transistor Logic i jak widać z nazwy, pierwotnym założeniem tego standardu poziomu interfejsu było stosowanie pomiędzy systemami cyfrowymi opartymi na strukturach tranzystorowych.
Obwody cyfrowe pracujące w standardzie interfejsu TTL powinny mieć standardowe zasilanie wewnętrznych urządzeń aktywnych 5 V, przy następujących warunkach wyjściowych i wejściowych:
Dla wyjść wymagane napięcie dla stanu 1 jest większe lub równe 2,4 V, oraz zapotrzebowanie na napięcie dla stanu 0 jest mniejsze lub równe 0,5 V;
W przypadku zacisku wejściowego wymaganie oceny stanu 1 jest większe lub równe 2,0 V, a wymaganie oceny stanu 0 jest mniejsze lub równe 0,8 V; Porównanie wymagań dotyczących napięcia wyjściowego i wejściowego,
widać, że wymagania wyjściowe dotyczące napięcia wyjściowego w porównaniu ze stroną wejściową standardu określania dwóch zaworów są bardziej
rygorystyczne, co polega głównie na uwzględnieniu zakłóceń szumu i prędkości transmisji sygnału elektrycznego między wyjściem a wejściem , aby uczynić standard oznaczania dwuzaworowego bardziej niezawodnym.
LVTTL
Ponieważ między 2,4 V a 5 V jest duża przestrzeń, co nie ma żadnej znaczącej korzyści w poprawie zakłóceń szumów, ale zwiększa również pobór mocy systemu, a także ze względu na dużą różnicę poziomów między stanem cyfrowym 1, 0, ale wpływa również na szybkość reakcji obwodu cyfrowego. Dlatego później zakres napięcia TTL podlega pewnej kompresji, tworząc w ten sposób LVTTL – Low-voltage Transistor-Transistor Logic, czyli standard poziomu TTL niskiego napięcia. Poniżej opisano dwa standardy LVTTL, które są obecnie w powszechnym użyciu:
LVTTL3V3
LVTTL3V3 oznacza, że standardowe zasilanie jego wewnętrznych urządzeń aktywnych wynosi 3,3 V, a warunki wyjściowe i wejściowe są następujące:
Dla wyjścia wymagania napięciowe dla stanu 1 są większe lub równe 2,4 V, a wymagania napięciowe dla stanu 0 jest mniejsze lub równe 0,4V;
W przypadku wejścia wymagana ocena dla stanu 1 jest większa lub równa 2,0 V, a wymagana ocena dla stanu 0 jest mniejsza lub równa 0,8 V;
Można zobaczyć porównanie wymagań dotyczących napięcia wyjściowego i wejściowego, aby zapewnić stabilność wyznaczania dwuzaworowego i odporność na zakłócenia, wymagania dotyczące napięcia wyjściowego są nadal bardziej rygorystyczne niż strona wejściowa wyznaczania dwuzaworowego w standardzie, ten punkt jest taki sam dla wszystkich standardów interfejsu systemu cyfrowego i nie będzie później powtarzany.
LVTTL2V5
LVTTL2V5 oznacza, że standardowe zasilanie wewnętrznego urządzenia aktywnego wynosi 2,5 V, a wyjście i wejście są następujące:
Dla wyjścia wymagania napięciowe dla stanu 1 są większe lub równe 2,0 V, a wymagania napięciowe dla stanu 1 stan 0 jest mniejszy lub równy 0,2 V;
W przypadku wejść wymóg określenia dla stanu 1 jest większy lub równy 1,7 V, a wymóg określenia dla stanu 0 jest mniejszy lub równy 0,7 V.
CMOS
CMOS to akronim od Complementary Metal Oxide Semiconductor i z jego nazwy wynika, że pierwotna intencja tego standardu poziomu interfejsu jest stosowana pomiędzy systemami cyfrowymi opartymi na NMOS, PMOS złożonym ze struktury rurowej MOS.
Obwody cyfrowe pracujące w standardzie interfejsu CMOS posiadają standardowe zasilanie wewnętrznych urządzeń aktywnych 5V, a warunki wyjściowe i wejściowe są następujące:
Dla strony wyjściowej zapotrzebowanie napięciowe dla stanu 1 jest większe lub równe 4,45V , a zapotrzebowanie na napięcie dla stanu 0 jest mniejsze lub równe 0,5 V;
Dla strony wejściowej wymaganie oceny stanu 1 jest większe lub równe 3,5 V, a wymaganie oceny stanu 0 jest mniejsze lub równe 1,5 V.
CMOS ma znacznie większą tolerancję na szum w porównaniu do interfejsów TTL, a jego impedancja wejściowa jest znacznie większa niż impedancja wejściowa TTL.
LVCOMS
Podobnie jak TTL, CMOS w podobny sposób dał początek standardowi interfejsu LVCMOS ze względu na zużycie energii i szybkość reakcji, a ponieważ lampy MOS mają znacznie niższy próg włączenia w porównaniu z tranzystorami, LVCMOS jest łatwiejszy do komunikacji przy niższych napięciach niż LVTTL. Poniżej opisano kilka powszechnie używanych obecnie standardów LVTTL:
LVCOMS3V3
LVCMOS3V3 oznacza, że standardowe zasilanie jego wewnętrznych urządzeń aktywnych jest zasilane napięciem 3,3 V. Warunki wyjściowe i wejściowe są następujące:
Dla strony wyjściowej wymagania napięciowe dla stanu 1 są większe lub równe 3,2 V, a zapotrzebowanie na napięcie dla stanu 0 jest mniejsze lub równe 0,4 V;
W przypadku wejść wymóg określenia dla stanu 1 jest większy lub równy 2,0 V, a wymóg określenia dla stanu 0 jest mniejszy lub równy 0,7 V.
LVCOMS2V5
LVCMOS2V5 oznacza, że standardowe zasilanie jego wewnętrznego urządzenia aktywnego jest zasilane napięciem 2,5 V, a warunki wyjściowe i wejściowe są następujące:
Dla strony wyjściowej wymagania napięciowe dla stanu 1 są większe lub równe 2,0 V, oraz zapotrzebowanie na napięcie dla stanu 0 jest mniejsze lub równe 0,4 V;
W przypadku wejść wymóg określenia dla stanu 1 jest większy lub równy 1,7 V, a wymóg określenia dla stanu 0 jest mniejszy lub równy 0,7 V.
LVCOMS1V8
LVCMOS1V8 oznacza, że standardowe zasilanie jego wewnętrznego urządzenia aktywnego to VCC=1,8V, co oczywiście ma pewną tolerancję, ale w przeciwieństwie do wprowadzonego wcześniej standardu poziomu, tolerancja ta wpływa na jego warunki wyjściowe i wejściowe, które wprowadza się w następujący sposób:
W przypadku wyjścia wymagania napięciowe dla stanu 1 są większe lub równe VCC-0,45 V (lub 1,35 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,8 V), a wymagania napięciowe dla stanu 0 są mniejsze lub równe 0,45 V;
Dla wejść określenie stanu 1 wymaga wartości większej lub równej 0,65 VCC (lub 1,17 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,8 V), a określenie stanu 0 wymaga wartości mniejszej lub równej 0,35 VCC (lub 0,63 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,8 V).
LVCOMS1V5
Znaczenie LVCMOS1V5, tj. standardowe zasilanie jego wewnętrznych urządzeń aktywnych wynosi VCC=1,5 V, a jego tolerancja wpływa również na warunki wyjściowe i wejściowe, jak opisano poniżej: Dla strony wyjściowej LVCMOS1V5 nie ma jasnych
wymagań , ale z pewnością im stan 1 jest bliższy VCC, tym lepiej, a im stan 0 jest bliższy 0V, tym lepiej;
Dla strony wejściowej wymagane jest, aby określenie stanu 1 było większe lub równe 0,65 VCC (lub 0,975 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,5 V), a określenie stanu 0 musi być mniejsze lub równe do 0,35 razy VCC (lub 0,525 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,5 V).
LVCOMS1V2
LVCMOS1V2 oznacza, że standardowy zasilacz dla jego wewnętrznych urządzeń aktywnych jest zasilany napięciem VCC=1,2 V, a jego tolerancja wpływa również na warunki wyjściowe i wejściowe, jak opisano poniżej: Dla strony
wyjściowej LVCMOS1V2 również nie ma jasnych wymagań, ale z pewnością im stan 1 jest bliżej VCC, tym lepiej, a im stan 0 jest bliżej 0V, tym lepiej;
Dla strony wejściowej wymagane jest, aby określenie stanu 1 było większe lub równe 0,65 VCC (lub 0,78 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,2 V), a określenie stanu 0 musi być mniejsze lub równe do 0,35 razy VCC (lub 0,42 V, jeśli VCC jest dokładnie równe 1,2 V).
LVDS
LVDS to skrót od Low Frequency Differential Signaling, tj. Low Frequency Differential Signaling, a jego wejście i wyjście różnią się od poziomów interfejsu opisanych wcześniej i do zakończenia komunikacji potrzebne są dwa przewody. Jego zasadę działania pokazano na poniższym rysunku:
Wstaw tutaj opis zdjęcia
Lewa część powyższego rysunku to wyjście LVDS, które ma wewnętrzne źródło prądu stałego IS, które generuje prąd o wartości około stałej 3,5-4 mA. Skrajny prawy Vout jest podłączony do wejścia LVDS, a rezystor dopasowujący o wartości rezystancji 100 omów jest podłączony równolegle w pobliżu wejścia R. Zmieniając położenie przełącznika podwójnego noża, podwójnego rzutu na powyższym rysunku , kierunek prądu w linii różnicowej zmienia się, aby wskazać stany cyfrowe 0 i 1, tak że linia różnicowa po stronie odbiorczej będzie pokazywać poziom różnicowy ± 350 mV ze względu na różnicę w kierunku prądu i jest używany z kolei jako ocena stanu cyfrowego. Dlatego na linii różnicowej odbiornika wyświetli się poziom różnicy ± 350 mV ze względu na różnicę kierunku prądu, i posłuży jako podstawa do określenia stanu cyfrowego. Po prawej stronie powyższego rysunku znajduje się również źródło napięcia polaryzacji DC VS, które służy głównie do zilustrowania, że dwa końce Vout są w rzeczywistości napięciem dodatnim i nie ma takiego elementu w rzeczywistym obwodzie. Ponieważ wahania napięcia LVDS wynoszą tylko około 350 mV, prąd wynosi tylko około 3,5 mA, a transmisja różnicowa zapewnia dużą prędkość, bardzo niskie zużycie energii, niski poziom hałasu i niski koszt oraz inne dobre cechy.
RS232
RS232 to amerykańskie stowarzyszenie przemysłu elektronicznego EIA (znane jako stowarzyszenie przemysłu elektronicznego) opracowało standard szeregowego interfejsu fizycznego. RS to skrót od zalecanej normy, chińskiego znaczenia zalecanych norm, 232 to numer identyfikacyjny. Standard magistrali RS232 obejmuje łącznie 25 linii sygnałowych! Omawiamy jedynie standard określania poziomu interfejsu cyfrowego.
Standardowe zasilanie RS232 wynosi ±12 V lub ±15 V, wymagania napięciowe stanu 1 wynoszą od -15 V do -3 V, a wymagania napięciowe stanu 0 wynoszą od 3 V do 15 V.
RS485
RS485 jest odpowiednikiem ulepszonej wersji RS232, podobnie jak LVDS, RS485 również wykorzystuje formę mechanizmu różnicowego do przesyłania informacji (ale RS485 tak naprawdę przekazuje dwa sygnały napięciowe w przeszłość), więc zabezpieczenie przed zakłóceniami jest lepsze niż RS232. tutaj interesuje nas tylko standard określania poziomu interfejsu cyfrowego.
RS485 stan 1, różnica napięcia między dwiema liniami musi wynosić od 2 V do 6 V; stanie 0, różnica napięcia między dwiema liniami musi wynosić od -6 V do -2 V.
Czy można mieszać różne standardy?
Powyższe wprowadza różne standardy poziomu interfejsu między zwykle używanymi systemami cyfrowymi, nadal zdecydowanie zaleca się wybranie tego samego standardu dla obu stron interfejsu systemu cyfrowego. Jednak czasami ograniczone przez niektóre konfiguracje obu stron, może nie być w stanie znaleźć jednolitego poziomu standardu komunikacji, a następnie oprócz projektowania płytek drukowanych interfejsu konwersji, w żaden inny sposób? Nie, w rzeczywistości kompatybilne są niektóre standardy na poziomie interfejsu.
Po pierwsze, single-ended i różnicowe nie są kompatybilne, ponieważ nie są tym samym z połączenia fizycznego. Ale w przypadku tego samego rodzaju interfejsu, jeśli wyjście standardu poziomu A jest zgodne z wejściem standardu poziomu B, wówczas mówi się, że wyjście A może sterować wejściem B. Jeżeli odwrotnie, to mówi się, że standardy dwóch poziomów A i B mogą wzajemnie się napędzać. Na przykład wyjście CMOS może sterować wejściem TTL, ale nie odwrotnie, ponieważ wyjście stanu 1 TTL jest tylko większe lub równe 2,4 V i nie może osiągnąć stanu 1 oceny CMOS, który musi być większy lub równy 3,5 V; jednakże LVTTL3V3 i LVCMOS3V3 mogą być napędzane przez siebie nawzajem, ponieważ ich wyjścia są w stanie spełnić wymagania wzajemnej oceny wejściowej.
tagi :
kategorie
zeskanuj do wechata:everexceed
