在最近的項目中，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，而外圍設備電路通常所用的電壓是3.3V和5V，當CPU需要與外圍設備通信時就會出現通信接口電壓不匹配的情況，此時就需要對通信接口進行電平轉換。下面我們以I2C接口電路進行分析，電路如下：

那么它是如何實現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行分析，下面是I2C的數據線原理圖：

當SDA1輸出高電平時：MOS管Q1的Vgs = 0，MOS管關閉，SDA2被電阻R2上拉到3.3V。

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

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

當SDA2輸出低電平時：MOS管不導通，但是它有個寄生二極管！MOS管里的寄生二極管把SDA1拉低到低電平，此時Vgs約等于1.8V，MOS管導通，進一步拉低了SDA1的電壓。