找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 355|回复: 2
打印 上一主题 下一主题

为何大多数MCU单片机工作电压为5V?

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2021-11-4 15:17 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

EDA365欢迎您登录!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
5V来自于TTL电平,5为True,0即为False,之后用了压降更低的PN节,衍生出3.3这个电平。
) k# z/ q3 u1 ]; n- r0 P+ J6 }( S3 l+ |" X8 f6 `. [# Q/ ^# }; m
12V和24V来自于汽车电瓶,早年乘用车又12V和24V两个系统,现在一般小型车12V,商用车24V,再究其由来应该是铅酸电池
1 g7 X9 f: b* n) |: L7 b
. @+ ?; x) C- u  |" c+ o所以3v和5v一般出现在信号电路或者单片机等vcc供电,而12v/24v一般出现在低压动力电,例如主板、显卡、轴流风机、监控器。
2 R3 c7 p! d2 f5 G, u9 V* }% E2 B* ]- p0 K3 q: d
硬件决定系统基础,如果锂电池早点应用的话估计还会有3.7/7.4这个系统。
8 ]: l7 D% R' s2 M& G' s' z+ T& R/ t5 R* Q$ f0 \
因为大多数芯片都是5V的TTL电平,要做到电平兼容,电平匹配,避免要电平转换操作,所以很多mcu单片机的工作电压都是5V。5 I; @7 H( t& f+ e

9 Y0 N& h) k% E5 j9 v, {早期(196x)的晶体管电路(TTL)单管的压降是0.7v,一个电路里经常有多个晶体管串联,比如4管串联,电源至少保证0.7x4=2.8v才能保证电路正常工作。
) E; J- k+ L  Y  L! k0 n' A8 x' H0 t& `
所以最早有3v、5v等标准,后来LM7805(197x)电源ic出来以后,5V成了事实标准。
0 o" }8 J. P( W  K
: f3 \& R: Z$ \/ A& c% X. {8 S/ _TTL指的是TTL电平,0~5V之间,小于0.2V输出低电平,高于3.4V输出高电平,全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路,是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路,应用较早,技术已比较成熟。: _! U# \5 ]) m9 K) m
3 v- k2 G0 @4 \5 Q$ I1 Z
TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。  F' i) g, l+ Q* [4 h1 b( r% R
: d& Z2 ]$ y) ?& ]8 p( g  s
最早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列、74L系列、74LS、74AS、74ALS等系列,但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代。; t' t% p* Y8 K" D/ T7 r) J6 \1 A0 ]
" ]2 }2 y  A6 g. o0 A& B% W
为什么很多都是5V,而且有大量电源芯片支持的也是5V,电压浮动为5%,而电压标准,在A/D当中使用,标准应该是5.12V。
2 f) _7 s$ e2 ~# a
# P' x; N+ ]9 O: M9 l
3 R) R' E. w$ ^( v
- A# k8 \- E, p; H, m! ]: h. e) S因为512是2的N次方,这样A/D的每一个字都是一个整数,当作为无符号计算的时候更简单,但是没见到哪个成品用这个电压的,大部分都是5V,为什么不用呢?
% s# ]& U4 f. @1 ?1 _/ s3 f0 i8 u
- O) B1 p! G# P因为做5.12的标准电压的成本会成倍增长,5V与5.12V精度差别在百倍,小数点后0.12V,基本很难做到高精度标准电压,市场通用电压为5V,上浮一定百分比。5 S7 O, [5 W# Q
' K) q* u  F' `0 [
2008年11月发布的STC12系列单片机数据手册中,STC12C系列的单片机电压范围是3.3~5.5V;STC12L系列的单片机电压范围是2.2~3.6V。
' u5 \( A- r  p
2 G( `( O4 X2 X. D3 G如果选择STC12C系列的单片机,只要单片机的工作频率不是太高,使用3.7V供电是没有任何顾虑的,官方声称MCU单片机的抗干扰能力可以达到4000V,但实际应用说法不一。2 \& G7 i  b9 K; L
& }. k- i& h+ w
* D& s! J+ j  u9 b
大多数单片机都是 TTL 电平,各自的高低电平定义不一样;: Y" g4 Y3 ^9 R* b5 Z( i9 \  Y, ?" X
; _) G& ]  r; S) T
当电源电压为5V时:51,avr单片机是5V;
* ^9 G' a  |# r) K5 S$ _8 d/ H6 m当电源电压为3.3V时:51,avr单片机高电平是3.3v;5 d# P! {9 ~: B) i3 r% B
ARM如lpc2138,电源电压只能为3.3v,io输出高电平为3.3V,但io口可承受5V电压。
3 p% y! X9 ^9 s& n+ |1 N( P) Q
$ n5 k* p% ]+ e1 D- @1 z现在单片机工作电压主要有两种:一种工作在3.3V,一种工作在5V。
, c" Y# C, ]5 w& U, b1 j" g2 w$ J7 L3 B7 T& f* p  g  T

/ O. j4 H3 N' n& i0 {

该用户从未签到

2#
发表于 2021-11-4 15:27 | 只看该作者
5V来自于TTL电平,5为True,0即为False

该用户从未签到

3#
发表于 2021-11-4 16:24 | 只看该作者
择STC12C系列的单片机,只要单片机的工作频率不是太高,使用3.7V供电是没有任何顾虑的
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

关闭

推荐内容上一条 /1 下一条

EDA365公众号

关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

GMT+8, 2025-10-6 15:07 , Processed in 0.140625 second(s), 23 queries , Gzip On.

深圳市墨知创新科技有限公司

地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

快速回复 返回顶部 返回列表