TTL和232、cmos电平

单片机程序下载详解
本文详细解析了51单片机程序下载的过程与原理,强调了不同电平标准(如TTL、CMOS和RS232)之间的转换方法,并介绍了通过CH340、PL2303及MAX232等芯片实现USB到TTL或RS232信号转换的技术细节。

(一)、TTL电平标准  
输出 L: <0.8V ; H:>2.4V。  输入 L: <1.2V ; H:>2.0V  

TTL器件输出低电平要小于0.8V,高电平要大于2.4V。输入,低于1.2V就认为是0,高于2.0就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有(0.8-0)/2=0.4V,高电平的噪声容限为(5-2.4)/2=1.3V。

(二)、CMOS电平标准  
输出 L: <0.1*Vcc ; H:>0.9*Vcc。  输入 L: <0.3*Vcc ; H:>0.7*Vcc.  
由于CMOS电源采用12V,则输入低于3.6V为低电平,噪声容限为1.8V,高于3.5V为高电平,噪声容限高为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。

(三)、RS232标准 
逻辑1的电平为-3~-15V,逻辑0的电平为+3~+15V,注意电平的定义反相了一次。

 

单片机软件开发里面第一步当属下载程序了,如果这一步都有问题,那么后面的一切便无从谈起,本人当初刚接触单片机时,对于下载电路方法及原理也是一头雾水。好在随着经验的积累以及自己的努力探求,现在对此问题算是有了点点自己的理解。故今天在此针对常用51单片机下载程序问题做下详解,以求新手们少走弯路。当然,有误之处还望各位指教! 
原理:单片机的TXD、RXD是TTL电平,所以你得万变不离其宗的将其它信号转成TTL电平,只有这样给单片机下载程序才有可能成功!其中CH340、PL2303等芯片是直接将USB信号转换为TTL电平,而MAX232等芯片是将TTL转换为RS232信号或者将RS232信号转换为TTL.下面请看利用这种原理的两种常用方法:

http://wenku.baidu.com/link?url=EMMrSbOx4R8nGx2GrbpdkgO09V4B6LkJg-SR9JrKjjU6msv1M-GlfSm0dX_qf2hzCv1rx8lbePBdOcjZBtP4x4EIzH00gxXTtufSPz3tQwq

### TTL电平CMOS电平的区别及应用场景 #### 1. 定义与基本特性 TTL(Transistor-Transistor Logic)电平是一种基于双极型晶体管的逻辑电平标准,其高电平通常为+5V,低电平为0V。这种电平定义广泛应用于早期的数字电路设计中[^4]。 相比之下,CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)电平则依赖于互补金属氧化物半导体技术实现。CMOS电路的电源电压范围更广,可以支持较低至较高电压的变化,因此对电源的要求不如TTL那么严格。具体来说,CMOS的高电平接近于供电电压 \( V_{CC} \),而低电平接近于接地电压 \( GND \)[^3]。 #### 2. 高低电平的具体数值差异 对于TTL电平而言,其高电平范围一般在3.6V到5V之间,而低电平范围则是从0V到约2.4V。而在CMOS电平中,由于其输出高低电平分别受控于供电电压的比例关系,高电平大约为\( 0.9V_{CC} \),低电平约为\( 0.1V_{CC} \)[^3]。 #### 3. 驱动能力兼容性分析 CMOS电路相较于TTL具有更强的驱动能力,这意味着它可以更容易地推动更大的负载。然而,在实际应用中需要注意的是,TTL的低电平可能无法有效触发某些CMOS电路的工作状态;同样地,过高的CMOS电平可能会对TTL电路造成损害。因此,在两者混合使用时应特别关注接口匹配问题以及保护措施的设计[^1]。 #### 4. 应用场景探讨 鉴于上述特点,TTL更适合用于那些需要稳定固定工作电压环境下的短距离高速传输场合,比如传统计算机内部组件之间的通讯链路。另一方面,考虑到CMOS能够适应更为宽泛的操作电压区间,并且具备更低功耗的优势,则非常适合便携式电子设备或者需要灵活调整操作参数的应用领域,例如现代智能手机平板电脑中的各种传感器模块等[^5]。 ```python # 示例代码展示如何判断输入信号属于哪种类型的电平 def detect_signal_level(voltage, type="unknown"): if type == "TTL": if voltage >= 3.6 and voltage <= 5: return "High (Logic 1)" elif voltage >= 0 and voltage <= 2.4: return "Low (Logic 0)" else: return "Invalid Voltage" elif type == "CMOS": vcc = 5 # Assuming standard supply voltage of 5V for simplicity here. high_threshold = 0.9 * vcc low_threshold = 0.1 * vcc if voltage >= high_threshold: return "High (Logic 1)" elif voltage <= low_threshold: return "Low (Logic 0)" else: return "Undefined State" print(detect_signal_level(4.8, "TTL")) # Should output 'High (Logic 1)' print(detect_signal_level(1.2, "CMOS")) # Output depends on defined thresholds based off assumed Vcc value above. ```
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