MSP430混合电压和逻辑系统的设计
3.1逻辑电平不同，接口时出现的问题
在混合电压系统中，不同电源电压的逻辑器件互相接口存在以下几个问题：
加到输入和输出引脚上允许的最大电压限制问题。器件对加到输入或者输出脚上的电压通常是有限制的。这些引脚有二极管或者分离元件接到 Vcc。如果接入的电压过高，则电流将会通过二极管或者分离元件流向电源。例如在3.3V器件的输入端上加上5V的信号，则5V电源会向3.3V电源充电。持续的电流将会损坏二极管和其它电路元件。
两个电源间电流的互串问题。在等待或者掉电方式时，3.3V电源降落到0V，大电流将流通到地，这使得总线上的高电压被下拉到地，这些情况将引起数据丢失和元件损坏。必须注意的是：不管在3.3V的工作状态还是在0V的等待状态都不允许电流流向Vcc。
接口输入转换门限问题。用5V的器件来驱动3.3V的器件有很多不同的情况，同样TTL和CMOS间的转换电平也存在着不同情况。驱动器必须满足接收器的输入转换电平，并且要有足够的容限以保证不损坏电路元件。
3.2 输入端ESD保护电路
为了说清楚为什么3.3V器件可以有5V的输入容限，首先介绍逻辑电路输入端的静电放电（ESD）保护电路的工作原理。实际上数字电路的所有输入端都有一个ESD保护电路，如图3所示。传统的CMOS电路通过接地二极管D1和D2对负向高电压限幅而实现保护，正向高电压则由二极管D3钳位。这种电路的缺点是为了防止电流流向Vcc电源，最大的输入电压被限制在Vcc+0.5V（二极管压降）。大多数5V系统输出端的电压可达3.6V以上，因此采用了这种电路结构的3.3V器件是不能与5V器件输出端直接接口的。
有些3.3V系统电路可以使用两个MOS场效应管或者晶体管T1、T2代替图3（a）中D1、D2二极管，如图3（b）所示。T1、T2的作用相当于快速齐纳二极管对高电压限幅。由于去掉了接到Vcc的二极管D3，因此最大输入电压不受Vcc的限制。典型情况下，这种电路的击穿电压在7V ~ 10V之间。因此，这种改进后具有ESD保护电路的3.3V系统的输入端可以承受5V的输入电压。
3.3 CMOS器件输出端保护电路
当3.3V系统与5V系统直接接口时，在 3.3V器件的输出端可能存在电流倒灌问题。图4（a）是CMOS器件输出端电路的简化形式。当输出端电压高于Vcc+0.5V时，P沟道MOS场效应管T1的内部二极管D1会形成一条从输出端到Vcc的电流通路。所以对于3.3V的这种CMOS电路与 5V器件相连时需要加保护电路。
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