一、基本概述
TTL工艺就是BJT晶体管为主制作成的集成电路
CMOS工艺就是以MOS管为主制作成的集成电路
Uoh -> 输出高电平 ，Uol -> 输出低电平
Uih -> 输入高电平 ，Uil -> 输入低电平
1、TTL电平
TTL集成电路主要由BJT晶体管逻辑门构成，如74LS系列IC,电平规范如下：
输出模式：Uoh ≥ 2.4V，Uol ≤ 0.4V
输入模式：Uih ≥ 2V，Uil ≤ 0.2V
2、CMOS电平
CMOS集成电路主要由MOS管构成逻辑门构成，如74HC系列IC，电平规范如下：
输出模式：Uoh ≥ VCC，Uol ≈ GND
输入模式：Uih ≥ 0.7VCC，Uil ≤ 0.2VCC
二、数字接口匹配
1、3.3V5V TTL驱动3.3V CMOS
3.3V/5V TTL输出Uoh ≥ 2.4V，Uol ≤ 0.4V
3.3V CMOS管 输入Uih ≥ 0.7VCC = 2.31V
输入Uol ≥ 0.2VCC = 0.66V
2.4V ≥ 2.31V 0.4 ≤ 0.66V 可以直接驱动
2、3.3V/5V TTL驱动5V CMOS
3.3V/5V TTL输出Uoh ≥ 2.4V，Uol ≤ 0.4V
5V CMOS管 输入Uih ≥ 0.7VCC = 3.5V
输入Uol ≥ 0.2VCC = 1V
2.4V ≤ 3.5V 0.4 ≤ 1V 低电平可以直接驱动，高电平落在2.4V和3.5V之间是不能驱动的，需要转换电平
3、3.3V/5V CMOS驱动3V/5V TTL
3.3V CMOS管 输出Uoh = 3.3V Uol = GND
5V CMOS管 输出Uoh = 5V Uol = GND
3.3V/5V TTL输入Uih ≥ 2V，Uil ≤ 0.8V
可以直接驱动
4、3.3V CMOS驱动5V CMOS
3.3V CMOS管 输出Uoh = 3.3V Uol = GND
5V CMOS Uil ≥ 0.7VCC=3.5V，Uil≤0.2VCC=1V
高电平输出3.3V，CMOS电路不能检测高电平，需要电平转换
三、74系列IC
1、74LS164-TTL工艺
2、74HC164--CMOS工艺
3、74HCT164 ---TTL转CMOS工艺
四、电平转换--简易
1、5V的TTL驱动5V的CMOS，可以通过简单的上拉电阻实现电平匹配
2、3.3V的TTL驱动5V的CMOS，考虑可能存在的电压钳位，比如单片机的GPIO口，不适合上拉电阻
3、简易电路
a、电阻分压
如下图：2.8V的GPRS模块对接3.3V的单片机
3.3V到2.8V加电阻1K和5.6K分压后得到2.8V，起到分压限制电流
b、二极管
TXD为高电平时，二极管截止，RXD引脚经上拉为高电平
TXD为低电平，二极管导通，RXD引脚为低电平
UART1_TXD高电平，二极管导通，RXDI为高电平
UART1_TXD为低电平，二极管截止，RXDI被下拉为低电平
4、复杂电平转换
a、3.3V to 5V
R1与Q1组成OC门，配合R2上拉至5V，实现电平转换，Tx输出0V，Q1导通，Rx端为0.3V左右，Tx输出3.3V，Q1截止，Rx端为5V，完成电平转换功能
b、5V to 3.3V
R3与Q2组成OC门，配合R5上拉至3.3V，实现电平转换，Tx输出0V，Q2导通，Rx端为0.3V左右，Tx输出3.3V，Q1截止，Rx端为3.3V，完成电平转换功能