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什么是TTL电平

+5V 等价于 逻辑“1”；0V等价于逻辑“0”——TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统，是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通讯的标准技术。
TTL，Transistor-Transistor Logic（晶体管-晶体管逻辑集成电路），主要有：54/74系列TTL、高速型TTL（H-TTL）、低功耗型（L-TTL）、肖特基型TTL（S-TTL）、低功耗型TTL（LS-TTL）五个系列。 标准TTL:
输入高电平最小为2V，输出高电平最小2.4V,典型值3.4V;
输入低电平最大0.8V,输出低电平最大值0.4V，典型值0.2V.

什么是CMOS电平

CMOS集成电路，Compiementary symmetry metal oxide semicoductor（互补对称金属氧化物半导体）集成电路。电路中的基本单元都是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接，静态功耗很小。
CMOS电路的供电电压VDD范围比较广，在+5V~+15V均能正常工作，电压波动允许±10，
当输出电压高于Vdd - 0.5V时，为逻辑1；
输出电压低于Vss - 0.5V时，为逻辑0。

区别

TTL高电平为3.6~5V,低电平为0~2.4V

CMOS高电平为0.9Vcc,低电平为0.1Vcc
CMOS电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。
TTL电路不使用的输入端悬空为高电平。
另外，CMOS集成电路电源可在较大的范围变化，因而对电源不会像TTL集成电路那么严格。

TTL电平一般是5V，CMOS电平一般是12V

5V的电压不能触发CMOS电路，12V的电平会损坏TTL电路，因此不能相互兼容匹配。

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。 CMOS电平： 输出 L： <0.1*Vcc ; H：>0.9*Vcc。 输入 L： <0.3*Vcc ; H：>0.7*Vcc. 一般单片机、DSP、FPGA他们之间管教能否直接相连. 一般情况下，同电压的是可以的，不过最好是要好好查查技术手册上的VIL,VIH,VOL,VOH的值，看是否能够匹配(VOL要小于VIL，VOH要大于VIH，是指一个连接当中的)。有些在一般应用中没有问题，但是参数上就是有点不够匹配，在某些情况下可能就不够稳定，或者不同批次的器件就不能运行。 例如：74LS的器件的输出，接入74HC的器件。在一般情况下都能好好运行，但是，在参数上却是不匹配的，有些情况下就不能运行。 74LS和54系列是TTL电路，74HC是CMOS电路。如果它们的序号相同，则逻辑功能一样，但电气性能和动态性能略有不同。如，TTL的逻辑高电平为> 2.7V,CMOS为> 3.6V。如果CMOS电路的前一级为TTL则隐藏着不可靠隐患，反之则没问题。
出处：http://www.21ic.com/jichuzhishi/analog/questions/2013-05-17/181650.html