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说明：本文章大多都是摘自网络，仅用于个人的整理学习。如有错误，欢迎指出。

开始语：数字电路都是以“0”和“1”来传递信息的，需要有一个标准来定义什么时候是“0”，什么时候是“1”。

输入高电平（Vih）：当输入电压V>Vih时，认为输入的是高电平。
输入低电平（Vil）： 当输入电压V<Vil时，认为输入的是低电平。
输出高电平（Voh）：当输出高电平时，输出电压V必须大于Voh。
输出低电平（Vol）： 当输出低电平时，输出电压V必须大于Vol。

常用TTL及CMOS逻辑电平表：

一、TTL电路基本原理（与非门）

先插入一个基本知识点：可以通过三极管三个引脚对地的电压来得知三极管的状态：
当VC>VB>VE时，即发射极正偏，集电极反偏，三极管处于放大状态；
当VB>VC>VE时，即发射极正偏，集电极正偏，三极管处于饱和状态；
当VB<VE<VC时，即发射极反偏，集电极反偏，三极管处于截止状态；

假设输入为低（VA或者VB=0，或者同时为0）时：
T1的Ve=0，Vb=0.7，T1导通。T2如果想要导通，T1的Vb至少为1.4V。（T1的b c 和T2的b e都是一个PN结）现在T1的Vb=0.7，故T2不导通。即T4也不导通。VCC经过R2，再经过T3的 b e，再经过二极管输出电压。
此时T3的基极电流很小，R2的电阻很小，把R2上的电压忽略，VCC经过两个PN结，输出3.6V。R3上分压，上点5V，下点3.6V。故输出3.6V

假设输入为高（二者都为高）时：
注意理解该电路是有两条分支的，假设T2 T4能导通，此时VCC通过R1 T1的b c T2的b e T4的b e流向地，T1的Vb=2.1V，T2的Vb=1.4V，T2的Vc=1.0（定管子的ce导通压降为0.3），T4的Vc=0.3，还剩0.7的电压要两个PN结去分，是肯定不会导通的，故T4截止。故输出0.3V。

主要是注意理解三极管PN结，以及假设，去确定各点电压。
此电路又称为“图腾柱”，“推挽”，因二、三极管导通压降不同，R1 R2 R3阻值不同，VCC的电压不同，实际应用中的TTL的实际输入输出电平略有不同，但是是有一个TTL电平标准的规范。可以根据此电路去理解TTL电路的“0”，“1”的范围。

二、COMS电路基本原理

MOS管是电压型控制器件，相较与晶体管是电流型控制器件，基本原理电路要简单的多，就是用两个MOS管来组成，一个PMOS管，一个NMOS管，上图就是一个反相器。vi输入“1”时，T2管导通，T1截止，vo输出“0”；vi输入“0”时，T1管导通，T2截止vo输出“1”

这两节可以从江苏大学王振宇老师课件学习。
链接: 数字电子技术导论

三、RS232电平

本章节仅讨论RS232的电平，我理解本质上就是TTL，在内部都是会转换为TTL电平，只是为了稍远距离的传输，衍生出RS232这个电平和通信协议。

RS232采用负逻辑电平，即 -15V ~ -3V代表逻辑 “1” ，+3V~+15V 代表逻辑 “0” 。这里的电平，是TXD线（或者RXD线）相对于GND的电压。

讨论一下RS232电平和TTL电平的一个转换，有三个要点：电荷泵 电平转换 反相器

3.1 电荷泵电路：

正倍压时：
在时钟的正半周，S1,S3导通，C1充电，电压为Vcc。同时S2，S4关断；
在时钟的负半周，S1,S3关断，同时S2，S4导通，由于C1负端为Vcc，所以正端为2Vcc，并且存储在C3上。
负倍压时
在时钟的负半周，S6,S8关断，同时S5，S7导通，C2充电到2VCC。
在时钟的正半周，S6,S8导通，同时S5，S7关断，由于C1正端为GND，所以负端为-2Vcc，并且存储在C4上。

3.2 电平转换电路+反向器：

上图是一个232手册上的图，可以看出其实就是反相器，完成了电平转换和反相。有了电荷泵，把VCC倍压了后，再经过反相器，就能完成电平的转换。
我们常用的都是3.3的电平，其实实际上我们输出的电压其实是6.6V左右，感兴趣的朋友可以用示波器打一下，分享一下。
本章参考资料：
链接: RS232原理-CSDN
链接: 电荷泵原理

三、RS422电平