3.3V和5V的关系

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简介:本文介绍了在单片机系统的设计中长遇见+3.3V和+5V这两种标准之间的关系和对应的转换方法。

有些3.3v的器件可以和5v的单片机直接连,比如NFR2401,有些必须做电平转换,具体还得靠手册,如果直接连的话因为有压差就会产生电流,有可能烧掉3v的器件

而且3.3v的器件高电平达不到5v器件的标准(好像是高电平最低3.6v吧),接受到的就始终是0了

现在好多3.3V的单片机的IO口都可以直接承受5V电压,好多5V的器件也可以直接使用3.3V电平直接驱动。这样做都是新片的内部做了处理的。理论上来说,5V驱动3.3V有可能烧毁IO口,3.3V驱动5有可能因为达不到5V器件高电平的标准而无法驱动,上面的同学都说了。即使3.3V的可以驱动5V,那么他的抗干扰能力也大大降低了。

原则上5V和3.3V混用的时候最好采取一定的保护措施,如3.3V驱动5V时把3.3的IO口设成开漏后外接上拉电阻,或者使用电平转换芯片了,常用的有4245,和245。

13.3V存在干嘛呢?

LS的LS&LS...说的基本上都是一点:功耗,这是必然的,至少从5V到3.3V,同样电流下,这功耗就少了将近三分之一。

其实还有一个很重要的地方:

那就是元件低压化,低压很重要的一个好处就是安全,比方说,现在有低压系列的超级电容。

23.3V和5V之间的相互兼容问题。

首先,3.3V直接驱动5V,这个是不太可靠的,虽然说,5V的TTL里,2.4V就被规定为高电平,但现在更多的CMOS,需要更高的电压,而3.3V常常达不到这个要求。

反过来,5V直接接3.3V,那是真的有烧毁器件的可能性。

可是,请大家注意,IO口有不同类型。

就51而言,我们太过于熟悉常见的弱上拉准双向口,但是,一些比较新型的51或者别的MCU,它们的IO口都可以设置不成模式,其中跟我们要说的这个3.3V/5V系统兼容最重要的一个模式就是开漏结构。

开漏结构一般用在输入的时候。

当用5V单片机与外部3.3V低压器件兼容时,STC的PDF中提供了一种利用开漏结构,简化甚至去掉了隔离电路。

具体做法是当去掉内部上拉电阻以后,外部上拉电阻到3.3V电源,在这种情况下,其实5V的IO口只相当于一个开关。它如果是高,3.3V电源就不能经IO口下地,而只能从外部IO器件下地,这个时候,外部器件承受的也只是3.3V。可保证读到高,但不会伤了IO。

如果外部是低,很自然地,3.3V电源就会经10K,经IO下地,IO一样读到低。

反过来,如果是3.3V低压单片机匹配5V器件。

同样是只能在输入的情况下。

这个时候比上边更容易些。

在IO和外部器件之间连接一个隔离二极管。方向是从IO到外部器件。

核心思想是,如果5V器件为高,由于二极管的存在,它等于和IO断开了,IO不受它影响,保持为高。

假如5V器件为低,那么,二极管就会顺着它往下入地,IO就成为低了。

说起来,这些都是有一定条件的,并不是通用,不过,至少输入这方面已经解决问题了,也算是很方便的。

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