做SI仿真分析之前，首先需要了解SI问题的基础理论，掌握SI反射、串扰、损耗的成因，然后对于仿真波形需要掌握判断标准，这就需要知晓信号逻辑电平标准的知识了。信号的逻辑电平经历了从单端信号到差分信号、从低速信号到高速信号的发展过程。最基本的单端信号逻辑电平为CMOS、TTL，在此基础上随着电压摆幅的降低，出现LVCMOS、LVTTL等逻辑电平，随着信号速率的提升又出现ECL、PECL、LVDS、CML等差分信号逻辑电平。信号逻辑电平标准是数字电路设计中的核心概念，它决定了数字信号在传输和处理过程中的有效性。在进行信号完整性（SI）仿真分析时，理解这些标准至关重要，因为它们与SI问题如反射、串扰和损耗紧密相关。信号逻辑电平的发展伴随着电子技术的进步，从最初的单端信号到现在的差分信号，从低速到高速，都有相应的电平标准。单端信号逻辑电平中最基础的是CMOS（互补金属氧化物半导体）和TTL（晶体管-晶体管逻辑）。CMOS由于其低功耗和高集成度而广泛应用于微处理器和集成电路。TTL则提供了更快的开关速度，但相对功耗较高。随着技术的发展，为了降低功耗并提高速度，出现了LVCMOS（低电压CMOS）和LVTTL（低电压TTL），这些标准降低了电压摆幅，使得电路可以在更低电压下工作。在高速信号领域，差分信号逻辑电平变得越来越重要，因为它们可以提供更好的噪声抑制和更高的信号完整性。ECL（发射极耦合逻辑）、PECL（正发射极耦合逻辑）、LVPECL（低电压PECL）、LVDS（低电压差分信号）和CML（电流模逻辑）都是高速差分信号的标准。这些标准的共同特点是输入和输出门限参数相同，这确保了信号在差分对中的有效传输，同时减少了信号失真和干扰。逻辑电平参数定义了信号的高电平和低电平边界，包括输入高电平门限Vih、输入低电平门限Vil、输出高电平门限Voh、输出低电平门限Vol以及阈值电平Vt。Vih和Vil定义了保证逻辑门正常工作的输入电压范围，Voh和Vol则规定了逻辑门输出的最小高电平和最大低电平。阈值电平Vt是电路开始转换动作的电压点，对于CMOS电路，它大约等于电源电压的一半。在实际应用中，Vih和Vil是设计者主要关注的参数，确保信号在这些阈值内传输。此外，还有与电流相关的参数，如Ioh（输出高电平时的负载电流，拉电流）、Iol（输出低电平时的负载电流，灌电流）、Iih（输入高电平时的电流，灌电流）和Iil（输入低电平时的电流，拉电流）。这些电流参数影响着逻辑门的驱动能力和功耗。常见的逻辑电平标准除了上面提到的TTL、CMOS、ECL、PECL等，还包括RS232、RS422、RS485，这些是串行通信接口的电平标准，其中RS232是单端信号，RS422和RS485是差分信号，适用于长距离传输。SSTL（源同步时钟技术逻辑）和HSTL（高速信号技术逻辑）则是针对高速存储器（如DDR和QDR）的特定电平标准。理解并掌握各种逻辑电平标准及其参数对于设计高效、可靠的数字系统至关重要，特别是在进行信号完整性分析时，正确选择和应用逻辑电平标准可以显著提高系统的性能和稳定性。在实际工程中，每个标准的电平和电流参数都会在芯片的数据手册（Datasheet）中有详细说明，设计者应根据具体需求选择合适的逻辑电平标准。