在最近的項(xiàng)目中，由于CPU所用的IO的電壓比較低，很多IO的電壓域的電壓都是1.8V，而外圍設(shè)備電路通常所用的電壓是3.3V和5V，當(dāng)CPU需要與外圍設(shè)備通信時(shí)就會(huì)出現(xiàn)通信接口電壓不匹配的情況，此時(shí)就需要對(duì)通信接口進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。下面我們以I2C接口電路進(jìn)行分析，電路如下：

那么它是如何實(shí)現(xiàn)不同電壓域之間的雙向通信的呢？

原理分析

為了便于分析，我們使用其中一根線進(jìn)行分析，下面是I2C的數(shù)據(jù)線原理圖：

當(dāng)SDA1輸出高電平時(shí)：MOS管Q1的Vgs = 0，MOS管關(guān)閉，SDA2被電阻R2上拉到3.3V。

當(dāng)SDA1輸出低電平時(shí)：MOS管Q1的Vgs = 1.8V，大于導(dǎo)通電壓，MOS管導(dǎo)通，SDA2通過MOS管被拉到低電平。

當(dāng)SDA2輸出高電平時(shí)：MOS管Q1的Vgs不變，MOS維持關(guān)閉狀態(tài)，SDA1被電阻R1上拉到1.8V。

當(dāng)SDA2輸出低電平時(shí)：MOS管不導(dǎo)通，但是它有個(gè)寄生二極管！MOS管里的寄生二極管把SDA1拉低到低電平，此時(shí)Vgs約等于1.8V，MOS管導(dǎo)通，進(jìn)一步拉低了SDA1的電壓。