為何大多數(shù)MCU單片機工作電壓為5V?
來源:宇芯有限公司 日期:2020-12-14 10:38:59
5V來自于TTL電平,5為True,0即為False,之后用了壓降更低的PN節(jié),衍生出3.3這個電平。
12V和24V來自于汽車電瓶,早年乘用車又12V和24V兩個系統(tǒng),現(xiàn)在一般小型車12V,商用車24V,再究其由來應該是鉛酸電池。
所以3v和5v一般出現(xiàn)在信號電路或者單片機等vcc供電,而12v/24v一般出現(xiàn)在低壓動力電,例如主板、顯卡、軸流風機、監(jiān)控器。
硬件決定系統(tǒng)基礎,如果鋰電池早點應用的話估計還會有3.7/7.4這個系統(tǒng)。
因為大多數(shù)芯片都是5V的TTL電平,要做到電平兼容,電平匹配,避免要電平轉(zhuǎn)換操作,所以很多
MCU單片機的工作電壓都是5V。
早期(196x)的晶體管電路(TTL)單管的壓降是0.7v,一個電路里經(jīng)常有多個晶體管串聯(lián),比如4管串聯(lián),電源至少保證0.7x4=2.8v才能保證電路正常工作。
所以最早有3v、5v等標準,后來LM7805(197x)電源IC出來以后,5V成了事實標準。
TTL指的是TTL電平,0~5V之間,小于0.2V輸出低電平,高于3.4V輸出高電平,全稱Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT邏輯門電路,是數(shù)字電子技術(shù)中常用的一種邏輯門電路,應用較早,技術(shù)已比較成熟。
TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即雙極結(jié)型晶體管,晶體三極管)和電阻構(gòu)成,具有速度快的特點。
最早的TTL門電路是74系列,后來出現(xiàn)了74H系列、74L系列、74LS、74AS、74ALS等系列,但是由于TTL功耗大等缺點,正逐漸被CMOS電路取代。
為什么很多都是5V,而且有大量電源芯片支持的也是5V,電壓浮動為5%,而電壓標準,在A/D當中使用,標準應該是5.12V。
因為512是2的N次方,這樣A/D的每一個字都是一個整數(shù),當作為無符號計算的時候更簡單,但是沒見到哪個成品用這個電壓的,大部分都是5V,為什么不用呢?
因為做5.12的標準電壓的成本會成倍增長,5V與5.12V精度差別在百倍,小數(shù)點后0.12V,基本很難做到高精度標準電壓,市場通用電壓為5V,上浮一定百分比。
2008年11月發(fā)布的STC12系列單片機數(shù)據(jù)手冊中,STC12C系列的單片機電壓范圍是3.3~5.5V;STC12L系列的單片機電壓范圍是2.2~3.6V。
如果選擇STC12C系列的單片機,只要單片機的工作頻率不是太高,使用3.7V供電是沒有任何顧慮的,官方聲稱MCU單片機的抗干擾能力可以達到4000V,但實際應用說法不一。
大多數(shù)單片機都是 TTL 電平,各自的高低電平定義不一樣;
當電源電壓為5V時:51,avr單片機是5V;
當電源電壓為3.3V時:51,avr單片機高電平是3.3v;
arm如lpc2138,電源電壓只能為3.3v,io輸出高電平為3.3V,但io口可承受5V電壓。
現(xiàn)在單片機工作電壓主要有兩種:一種工作在3.3V,一種工作在5V。
關(guān)鍵詞:MCU
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