Почему контакты Pi GPIO используют / дают 3,3 В, а не 5 В?

26

Я давно знаю, что люди НЕ должны ставить более 3,3 В на контакты GPIO. Они также выдают 3,3 В при высоком уровне.

Я провел некоторое исследование, и, кажется, никто не удосужился спросить. Почти все они говорят о максимальном токе.

Если я подаю на Pi напряжение 5 В, почему выводы GPIO не допускают 5 В?

Контакты Arduino более или менее следуют напряжению на входе (или V _CC ). Если это модель 5 В, контакты используют 5 В. Если это 3.3В модель, она использует 3.3В. Все, что выше этих, более или менее поджарит.

_{^{Я, наверное, должен спросить Broadcom об этом.}}

gpio power

— PNDA
источник

Как указывает Джоан, утверждение «контакты Arduino более или менее следуют за входными напряжениями» неверно. Входные напряжения Arduino являются переменными, а контакты регулируются. Для модели 5 В для правильного функционирования необходимо использовать вход не менее 5 В. Также стоит отметить, что MC! = SoC, хотя есть сходства, и последний термин является своего рода неоднозначным / концептуальным.

— Златовласка

@goldilocks уточнил. Я имел в виду VCC.

— PNDA

2

«Если я подаю на Pi напряжение 5 В, почему выводы GPIO не допускают 5 В?» - По той же причине Arduino GPIO не 12V терпимые , даже если питание от платы с 1.

— JimmyB

1

Я думаю, что название и контент были слишком оптимизированы для SEO.

— PNDA

30

Чипы ATMega уточняйте Operating Voltage: ̶ 1.8 - 5.5V. Если вы читаете глубже, скорость работы зависит от напряжения. Они работают при 3,3 В, но вы должны ограничить тактовую частоту. ArduinoКоманда предположительно выбрал 5V из-за доступности систем , которые используют это (наследство TTL).

SOC, используемый на Pi, работает на 3,3 В (и также требует пару более низких напряжений). Это на несколько порядков сложнее, чем у ATMega, и они работают на значительно более высоких скоростях (~ 1 ГГц против 16 МГц). Как и большинство сложных систем, работающих при более низком напряжении, позволяет работать с более высокой скоростью при более низком потреблении энергии (и, следовательно, тепла).

Я подозреваю, что процессорная часть и графический процессор работают от источника питания 1,8 В и 1,2 В, а 3,3 В - для периферийных устройств. SD-карта также работает на 3,3 В.

Pi (особенно более поздние модели) имеют сложные силовые преобразователи, которые обеспечивают много напряжений, необходимых при больших токах. Требуется 5 В, потому что это стандарт USB (а также наличие подходящих источников питания).

— Milliways
источник

19

Почему бы не быть реальным вопросом?

— одинокий катер

Arduino V (входной низкий) равен 0 - v1,8, а V (входной высокий) - 3v

— 5v

1

@ loneboat Я на твоей стороне.

— PNDA

5

@ PandaLion98 Настоящий ответ - потому что так устроена система. Затем я приступил к объяснению, почему он разработан таким образом. Это было связано с тем, что «я провел какое-то исследование, и, кажется, никто не удосужился спросить» - никто не спрашивает, потому что это очевидно. На самом деле, как я объяснял в других статьях, подключение 5 В к выводу GPIO вряд ли приведет к повреждению (я не рекомендую этого), если ток ограничен, что, конечно, снижает напряжение.

— Milliways

11

Короткий ответ: «Потому что так оно и задумано».

Несколько более длинный ответ: «Они не сделали его 5V терпимым, потому что это было бы дорого». Больше никто не производит массовую периферию 5 В (включая USB, который имеет 3,3 В линии передачи данных). Создание 5V-толерантных выводов ввода-вывода сделало бы чип более дорогим и, возможно, немного медленнее, добавив значение, близкое к нулю.

Вы должны понимать, что RPi не является типичным приложением для чипов Broadcom, поэтому чипы оптимизированы для 99% случаев использования. Тратить 2 доллара на то, чтобы сделать все выводы 5V толерантными, имеет смысл для RPi, но эти 2 доллара являются непомерно высокой ценой, если учесть оставшиеся 99%.

— Дмитрий Григорьев
источник

0

Разве Пи не следует точно такой же схеме?

Все текущие Pis являются моделями 3V3, поэтому он использует 3V3 GPIO.

Входное напряжение Pi установлено на фиксированном уровне 5 В.

Arduino допускает диапазон входных напряжений, от 3,3 В до 12 В, как правило, для моделей с 3 В 3, от 6 В до 20 В, как правило, для моделей с 5 В.

— Джоан
источник

1

Входное напряжение Pi установлено на фиксированном уровне 5 В. проистекает из периферии USB. Сам SoC Pi использует 3V3 через регулятор напряжения.

— Ганима

1

@Ghanima ... и требования HDMI. Ни один из которых не относится к Arduino. SOC's Pi использует 3V3, 2V5 и 1V8.

— Джоан

1

Вы правы. Хотя более низкие напряжения генерируются на кристалле.

— Ганима

-1

Raspberry Pi имеет 2 постоянных контакта 3 на 3, которые всегда включены, 2 постоянных контакта на 5 В , много контактов 3 на 3, и 5 заземляющих контактов. Более новые версии имеют все это, но с еще 3 GND (заземление) и еще больше GPIO контактов.

— Такокат 4642
источник

4

Это действительно не решение вопроса.

— Ганима

-2

3,3 вольта - это логические уровни cmos (новее), а 5 вольт - более старый стандарт ttl.

— Терри Барбер
источник

5

Это просто не соответствует действительности. Напряжение логического уровня не полностью соответствует схемотехнике. Фактически устройства на базе CMOS работают на разных уровнях напряжения, включая 5 В, 3 В 3 и более низкие напряжения. Пример: хотя Arduinos поставляются с логическими уровнями 5 В, они не являются TTL, а являются CMOS (например, ATMegas - CMOS), см. Также здесь

— Ghanima

3

Знаменитое семейство 4000 CMOS работает от 3 до 15 В. См. Спецификацию , стр. 2.

— Дмитрий Григорьев

Практически верно, но немного отличается, уровень логики основан на конструкции изготовления затвора, CMOS или TTL. Логический уровень Arduino немного отличается от стандартных CMOS и TTL.

— Ваджатимур

@wajatimur Не существует такого понятия, как «стандарт логического уровня CMOS».

— Дмитрий Григорьев

@DmitryGrigoryev Обычно используемая спецификация CMOS может быть более точной.

— Ваджатимур