FPGA中的电平标准 - moerjielovecookie

FPGA 在与外界进行信息交换时，为了确保信息的正确性，发送和接收信息都要对信息有认定的标准。在数字电路中，我们常用电压高低来表示 “0” 和 “1”，那么多高的电压才会被当作 “1” 呢，这个时候就需要一个标准，这个标准就是电平标准。

常见电平标准#

逻辑电平	$V_{CC}/V$	$V_{OH}/V$	$V_{OL}/V$	$V_{IH}/V$	$V_{IL}/V$
TTL	$5.0$	$\geq{2}.4$	$\leq 0.4$	$\ge 2.0$	$\le 0.8$
LVTTL	$3.3$	$\geq2.4$	$\leq 0.4$	$\ge 2.0$	$\le 0.8$
LVTTL	$2.5$	$\geq 2.0$	$\le 0.2$	$\ge 1.7$	$\le 0.7$
CMOS	$5.0$	$\geq 4.45$	$\leq 0.5$	$\ge 3.5$	$\le 1.5$
LVCMOS	$3.3$	$\ge 3.2$	$\leq 0.1$	$\ge 2.0$	$\le 0.7$
LVCMOS	$2.5$	$\ge 2.0$	$\le 0.1$	$\ge 1.7$	$\le 0.7$
RS 232	$\pm 12 \sim 15$	$-3\sim-15$	$3\sim 15$	$-3\sim-15$	$3\sim 15$

TTL#

TTL (Transistor - Transistor Logic，三极管 - 三极管逻辑电平) 是电平标准中的元老级成员。
在早期的数字电路中有广泛的应用，但是它有一些缺点，比如高电平的判决门限和供电电压之间的电压空间较大，容易造成信号的不稳定性；而且 5 V 的电压过于耗电。

LVTTL#

LVTTL（Low Voltage Transistor - Transistor Logic，低压 TTL 电平标准）改进了 TTL 的缺点，将供电电压改为了 $3.3V$，功耗也相应降低了，而且提升了信号稳定性。

CMOS#

CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体电平）的特点是功耗较低，可以根据电路的工作状态自动调整功耗。

LVCMOS#

LVCMOS（Low Voltage Complementary Metal Oxide Semiconductor，低压 CMOS 电平标准）在 CMOS 的基础上进一步降低供电电压，降低功耗。LVCMOS 在低功耗、中低速数字电路中非常受欢迎。

LVDS#

LVDS，全称是 Low Voltage Differential Signaling，是一种利用低压差分信号传输高速信号的电平标准，有低压，低功耗，噪声抑制能力强的特点。LVDS 的输出电压摆幅极小，只有 $\pm 350mV$，电流只有 $3.5mA$ 左右。由于其超低功耗和超快数据传输速率，常用于高速数据传输。