当两个CPU供电电压不一致时，需进行电平转换以避免信号传输错误和芯片损坏。利用MOS管可实现单、双向电平转换。单向转换中，MOS管控制数据传输方向；双向转换中，MOS管根据输入电平状态导通或关闭，实现电平转换。上拉电阻用于提供IO口所需电压并限流。
如何利用MOS管进行单、双向电平转换？
什么是电平转换？
现在有两个芯片，一个是5V，另一个是3.3V，要想在这两者之间进行通讯，建立连接关系，就需要进行电平转换。
为什么需要电平转换？
当两个CPU供电电压不一致时，在电平不匹配的情况下，容易造成信号传输出错。如果两者电压相差太大的话，严重时会损坏芯片。
电平转换主要针对两个或者两个以上的CPU之间的通讯转换，可以分为单向转换和双向转换。
那么，如何利用单个MOS管来进行单向转换和双向转换呢？
下面分享两个电路。
单向电平转换电路
1.数据传输方向：TXD-2传到RXD-1
当TXD-2输出为低电平时，二极管D1导通，RXD-1被拉低；
当TXD-2输出为高电平5V时，二极管D1截止，RXD-1被拉高到3.3V高电平；
2.数据传输方向：TXD-1传到RXD-2
当TXD-1为低电平时，MOS管Q1导通，RXD-2被拉低；
当TXD-1为高电平3.3V时，MOS管Q1截止，RXD-2被拉高到5V高电平。
双向电平转换电路
1. 当SDA1输出高电平时，MOS管Q1的Vgs = 0，MOS管关闭，SDA2被电阻R3上拉到5V。
2. 当SDA1输出低电平时：MOS管Q1的Vgs = 3.3V，大于导通电压，Q1管导通，SDA2通过Q1被拉到低电平
3、当SDA2输出高电平时：MOS管Q1的Vgs不变，Q1保持关闭，SDA1被电阻R2上拉到3.3V。
4、当SDA2输出低电平时：MOS管Q1不导通，但由于MOS管Q1的体二极管，将SDA1拉低到低电平，此时Vgs≈3.3V，MOS管Q1导通，进一步拉低了SDA1的电压。
注意：
我们用了3.3V和5V来举例子，当换成其它电压值时，需要考虑到MOS管的Vgs开启导通电压 。
此外，这里的高电平接近或者等于电源电压，因此3.3V器件的高电平会接近或等于高电平，5V电压则接近或等于5V。
具体限定要看IC手册如何限定这个范围。
上拉电阻作用：将电压上拉给IO口使用，同时起到限流的作用。
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