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),衍生出了3.3這個(gè)電平。 12V和24V來自于汽車電瓶,早年乘用車又12V和24V兩個(gè)系統(tǒng),現(xiàn)在一般小型車12V,商用車24V,再究其由來應(yīng)該是鉛酸電池。 所以3v3和5v一般出現(xiàn)在信號(hào)電路或者單片機(jī)等vcc供電,而12v/24v一般出現(xiàn)在低壓動(dòng)力電,例如主板、顯卡、軸流風(fēng)機(jī)、監(jiān)控器。 硬件決定系統(tǒng)基礎(chǔ),如果鋰電池早點(diǎn)應(yīng)用的話估計(jì)還會(huì)有3.7/7.4這個(gè)系統(tǒng)。為什么很多單片機(jī)的工作電壓是5v?因?yàn)榇蠖鄶?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,所有很多單片機(jī)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(gè)電路里經(jīng)常有多個(gè)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(biāo)準(zhǔn),后來LM7805(197x)電源IC出來以后,5V成了事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 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(yīng)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(diǎn)。 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(diǎn),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(dòng)為5%,而電壓標(biāo)準(zhǔn),在A/D當(dāng)中使用,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是5.12V。
因?yàn)?12是2的N次方,這樣A/D的每一個(gè)字都是一個(gè)整數(shù),當(dāng)作為無符號(hào)計(jì)算的時(shí)候,更簡(jiǎn)單,但是沒見到哪個(gè)成品用這個(gè)電壓的,大部分都是5V,為什么不用呢? 因?yàn)樽?.12的標(biāo)準(zhǔn)電壓的成本會(huì)成倍增長(zhǎng),5V與5.12V精度差別在百倍,小數(shù)點(diǎn)后0.12V,基本很難做到高精度標(biāo)準(zhǔn)電壓,市場(chǎng)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(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè)中,STC12C系列的單片機(jī)電壓范圍是3.3~5.5V;STC12L系列的單片機(jī)電壓范圍是2.2~3.6V。 如果選擇STC12C系列的單片機(jī),只要單片機(jī)的工作頻率不是太高,使用3.7V供電是沒有任何顧慮的,官方聲稱單片機(jī)的抗干擾能力可以達(dá)到4000V,但實(shí)際應(yīng)用說法不一。
大多數(shù)單片機(jī)都是 TTL 電平,各自的高低電平定義不一樣;
當(dāng)電源電壓為5V時(shí):51,avr單片機(jī)是5V;
當(dāng)電源電壓為3.3V時(shí):51,avr單片機(jī)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(jī)工作電壓主要有兩種:一種工作在3.3V,一種工作在5V。
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原文標(biāo)題:為什么很多單片機(jī)的工作電壓是5V?
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