《FPGA全程進階---實戰演練》第二十一章之 幾種常用電平分析及特性

来源:http://www.cnblogs.com/raymon-tec/archive/2016/02/13/5188244.html
-Advertisement-
Play Games

TTL,CMOS以及LVTTL,LVCMOS TTL和CMOS是數字電路中兩種常見的邏輯電平,LVTTL和LVCMOS是兩者低電平版本。TTL是流控器件,輸入電阻小,TTL電平器件速度快,驅動能力大,但功耗大。CMOS是MOS管邏輯,為壓控器件,且輸入電阻極大,CMOS電平器件速度慢,驅動能力不足T


TTL,CMOS以及LVTTL,LVCMOS

  TTL和CMOS是數字電路中兩種常見的邏輯電平,LVTTL和LVCMOS是兩者低電平版本。TTL是流控器件,輸入電阻小,TTL電平器件速度快,驅動能力大,但功耗大。CMOS是MOS管邏輯,為壓控器件,且輸入電阻極大,CMOS電平器件速度慢,驅動能力不足TTL,但功耗小。正是由於CMOS器件輸入阻抗很大,外界微小的干擾就有可能引起電平的翻轉,所以CMOS器件上未使用的輸入引腳應做上下拉處理,不能浮空。

  由於TTL和CMOS電平在0或1時不一樣,所以需要滿足VOH(發送方) > VIH(接收方),且提供一定的雜訊容限,發送方VOL小於接收方VIL,且提供一定的雜訊容限。

  高邏輯電平驅動低邏輯電平時,可串聯50~330Ω電阻進行電平的轉換。其中JTAG就是一個例子,在使用Cyclone III代晶元時,JTAG為2.5V電平,而Cyclone III是3.3V電平,使用時需要串接電阻,以實現電平的轉換。串聯電阻有時對於驅動能力較強的元器件如74LVT系列,為了消除信號振鈴,可以串聯電阻消除信號振鈴現象。

  與驅動能力相關的兩個名詞:拉電流與灌電流。

  拉電流:拉電流是指電流方向為負,電流流出器件,稱為拉電流,比如IOH;

  灌電流:灌電流指的是電流方向為正,電流流入器件,稱為灌電流,比如IOL;

  Bipolar工藝的器件,特點是速度高,驅動能力強,但功耗大;CMOS工藝的器件,驅動能力和速度較Bipolar弱,但其集成度高,功耗低;而BiCMOS兼有Bipolar和CMOS的優勢。

CMOS和TTL不適合高速電路原因

  1)電平幅度較大,即使是低電平版本,擺幅也到了3.3V或2.5V,因此信號變化沿所耗費的時間越長,不適合於傳輸頻率達到200MHz以上的信號。

  2)輸出信號為單端。在傳輸路徑上易受到干擾,不利於遠距離的傳輸

  3)功耗較大。

器件手冊需要瞭解到的知識

  作為硬體工程師,每天都需要與各種電子元器件的手冊打交道,那麼對於手冊上的一些參數值是我們往往需要關心的。在選擇器件時,往往根據這些器件的參數值進行篩選,就可以選擇到合適的晶元。

  1) Features:一般我們在查看手冊時,手冊第一頁就會有關於此器件的Features,這是我們需要關心的,通過此Features我們就可以除去一部分不適合的晶元。

  2) Absolute Maximum Ratings:這一部分是我們常常需要留心的,器件極限參數值。其中有些參數必須要理解:

    1】 Vcc:電源電壓。第一,確保上電和下電時電源電壓的過沖小於極限值;第二,正常工作

電源電壓加上紋波電壓的最大值要小於極限值。

    2】 VI:輸入信號電平,要求輸入信號的上升沿和下降沿的過沖不能超過一定的值。

    3】 VO:輸出信號電平,一般會看到 -0.5V (min),Vcc + 0.5V(max)其中Vcc應為器件正常工作時的電壓,而不是最大電壓值。

    4】IIK:輸入鉗位電流,指工作電壓超出正常值之外時,允許流入器件輸入端的最大電流。

    5】IOK:輸出鉗位電流,指工作電壓超出正常值之外時,允許流入器件輸出端的最大電流。

  3) Electrical Characteristics:這一部分是我們常常需要留心的,器件電氣參數值。其中有些參數必須要理解:

  II :器件正常工作時流入(輸入信號為高電平)或工作時流出(輸入信號為低電平)輸入埠的電流。CMOS工藝的邏輯器件屬於壓控型,輸入電流很小,通過器件參數II與Icc可以判斷該器件的工藝類型為CMOS,還是TTL工藝。

  CI :輸入電容,指邏輯器件輸入埠的寄生電容,在電路設計時可以視為驅動能力的指標。如Cypress CY2305器件資料中,定義CL參數為30pF,即該器件輸出引腳的容性負載能力是30pF,對於74LVC125A器件的CI 為5pF,所以一個CY2305最多可以帶動6個74LVC125A器件。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 在學習Spring框架的時候,我們總是能見到IOC這個單詞,也時常聽到DI這個詞,那麼他們分別是什麼意思呢?接下來就講講個人對於這兩個概念的理解 一、IOC和DI概念 IOC(控制反轉):全稱為:Inverse of Control。從字面上理解就是控制反轉了,將對在自身對象中的一個內置對象的控制反
  • 已知輸入整數14時,運行結果如下,試根據規律編寫程式 #include <stdio.h> int t;//標記i的重覆次數 //void divide(int i,int number) //{ //int k,n=number; //while(n>i) //{ // n=n-i; // if(
  • 寒假這些天在看《The C++ Programming Language, 3rd》。 今天看到Chapter7 Function,裡頭好一些東西是C語言里沒有的,比如overload、passing by reference。這裡不講這些,講C語言也有的 pointer to function。以
  • 在這一系列博客中,主要是記錄在實際開發中會常用的一些Java工具類,方便後續開發中使用。 以下的目錄會隨著後邊具體工具類的添加而改變。 浮點數精確計算 第二章 Java浮點數精確計算
  • 1、實際意義 在實際開發中,如果需要進行float或double的精確計算(尤其是財務計算),直接使用float或double是不行的(具體的例子看下邊的代碼的main方法的測試結果),需要使用BigDecimal。 2、代碼 package com.xxx.util; import java.ma
  • 時序約束實例詳解 本篇博客結合之前的內容,然後實打實的做一個約束實例,通過本實例讀者應該會實用timequest去分析相關的實例。本實例以VGA實驗為基礎,介紹如何去做時序約束。 首先VGA這種情況屬於供源時鐘情況,不明白供源時鐘的可以參看之前博客講解。首先查看ADV7123的數據手冊,查看其時序圖
  • 使用Timequest 筆者對Altera較熟悉,這裡以quartus ii中的timequest作為講解。 Timequest分析時序的核心,也就是在於延遲因數的計算。那麼建立約束文件,去告訴timequest,哪個地方有什麼樣的約束,該怎麼進行約束。 之所以要建立相關網表的概念,是因為我們在利用
  • 談及此部分,多多少少有一定的難度,筆者寫下這篇文章,差不多是在學習FPGA一年之後的成果,儘管當時也是看過類似的文章,但是都沒有引起筆者註意,筆者現在再對此知識進行梳理,也發現了有很多不少的收穫。筆者根據網上現有的資源,作進一步的總結,希望能夠有所幫助。 一個不錯的網站,類似於一個手冊,隨時可以去查
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • GoF之工廠模式 @目錄GoF之工廠模式每博一文案1. 簡單說明“23種設計模式”1.2 介紹工廠模式的三種形態1.3 簡單工廠模式(靜態工廠模式)1.3.1 簡單工廠模式的優缺點:1.4 工廠方法模式1.4.1 工廠方法模式的優缺點:1.5 抽象工廠模式1.6 抽象工廠模式的優缺點:2. 總結:3 ...
  • 新改進提供的Taurus Rpc 功能,可以簡化微服務間的調用,同時可以不用再手動輸出模塊名稱,或調用路徑,包括負載均衡,這一切,由框架實現並提供了。新的Taurus Rpc 功能,將使得服務間的調用,更加輕鬆、簡約、高效。 ...
  • 本章將和大家分享ES的數據同步方案和ES集群相關知識。廢話不多說,下麵我們直接進入主題。 一、ES數據同步 1、數據同步問題 Elasticsearch中的酒店數據來自於mysql資料庫,因此mysql數據發生改變時,Elasticsearch也必須跟著改變,這個就是Elasticsearch與my ...
  • 引言 在我們之前的文章中介紹過使用Bogus生成模擬測試數據,今天來講解一下功能更加強大自動生成測試數據的工具的庫"AutoFixture"。 什麼是AutoFixture? AutoFixture 是一個針對 .NET 的開源庫,旨在最大程度地減少單元測試中的“安排(Arrange)”階段,以提高 ...
  • 經過前面幾個部分學習,相信學過的同學已經能夠掌握 .NET Emit 這種中間語言,並能使得它來編寫一些應用,以提高程式的性能。隨著 IL 指令篇的結束,本系列也已經接近尾聲,在這接近結束的最後,會提供幾個可供直接使用的示例,以供大伙分析或使用在項目中。 ...
  • 當從不同來源導入Excel數據時,可能存在重覆的記錄。為了確保數據的準確性,通常需要刪除這些重覆的行。手動查找並刪除可能會非常耗費時間,而通過編程腳本則可以實現在短時間內處理大量數據。本文將提供一個使用C# 快速查找並刪除Excel重覆項的免費解決方案。 以下是實現步驟: 1. 首先安裝免費.NET ...
  • C++ 異常處理 C++ 異常處理機制允許程式在運行時處理錯誤或意外情況。它提供了捕獲和處理錯誤的一種結構化方式,使程式更加健壯和可靠。 異常處理的基本概念: 異常: 程式在運行時發生的錯誤或意外情況。 拋出異常: 使用 throw 關鍵字將異常傳遞給調用堆棧。 捕獲異常: 使用 try-catch ...
  • 優秀且經驗豐富的Java開發人員的特征之一是對API的廣泛瞭解,包括JDK和第三方庫。 我花了很多時間來學習API,尤其是在閱讀了Effective Java 3rd Edition之後 ,Joshua Bloch建議在Java 3rd Edition中使用現有的API進行開發,而不是為常見的東西編 ...
  • 框架 · 使用laravel框架,原因:tp的框架路由和orm沒有laravel好用 · 使用強制路由,方便介面多時,分多版本,分文件夾等操作 介面 · 介面開發註意欄位類型,欄位是int,查詢成功失敗都要返回int(對接java等強類型語言方便) · 查詢介面用GET、其他用POST 代碼 · 所 ...
  • 正文 下午找企業的人去鎮上做貸後。 車上聽同事跟那個司機對罵,火星子都快出來了。司機跟那同事更熟一些,連我在內一共就三個人,同事那一手指桑罵槐給我都聽愣了。司機也是老社會人了,馬上聽出來了,為那個無辜的企業經辦人辯護,實際上是為自己辯護。 “這個事情你不能怪企業。”“但他們總不能讓銀行的人全權負責, ...