Tại sao các chân Pi GPIO sử dụng / cho 3,3V mà không phải là 5V?

Tôi biết từ lâu rằng mọi người KHÔNG nên đặt nhiều hơn 3,3V trên các chân GPIO. Họ cũng cho ra 3,3V khi cao.

Tôi đã làm một số nghiên cứu và dường như không ai thực sự bận tâm hỏi. Hầu như tất cả trong số họ nói về hiện tại tối đa.

Nếu tôi đang cung cấp cho Pi với 5V, tại sao các chân GPIO không chịu được 5V?

Chân Arduino ít nhiều tuân theo điện áp đầu vào (hoặc V _CC ). Nếu đó là kiểu 5V, các chân sử dụng 5V. Nếu là model 3,3V, nó sử dụng 3,3V. Bất cứ điều gì ở trên những người sẽ ít nhiều chiên nó.

_{^{Tôi có lẽ nên hỏi Broadcom về điều này.}}

Các chip ATMega chỉ định Operating Voltage: ̶ 1.8 - 5.5V. Nếu bạn đọc sâu hơn, tốc độ hoạt động phụ thuộc vào điện áp. Chúng hoạt động ở mức 3,3V nhưng bạn phải giới hạn tốc độ xung nhịp. Nhóm Arduinonghiên cứu có lẽ đã chọn 5V vì tính sẵn sàng của các hệ thống sử dụng hệ thống này (một di sản của TTL).

SOC được sử dụng trên Pi chạy trên 3,3V (và cũng cần một vài điện áp thấp hơn). Đây là những đơn đặt hàng có cường độ phức tạp hơn ATMega và chạy ở tốc độ cao hơn đáng kể (~ 1GHz so với 16 MHz). Giống như hầu hết các hệ thống phức tạp chạy ở điện áp thấp hơn cho phép hoạt động tốc độ cao hơn ở mức tiêu thụ điện năng thấp hơn (và do đó nhiệt).

Tôi nghi ngờ rằng phần xử lý và GPU chạy trên nguồn cung cấp 1.8V và 1.2V và 3.3V dành cho các thiết bị ngoại vi. Thẻ SD cũng chạy ở 3,3V.

Pi (đặc biệt là các mẫu sau này) có bộ biến đổi công suất phức tạp, cung cấp nhiều điện áp cần thiết ở dòng điện cao. 5V là cần thiết bởi vì đây là tiêu chuẩn USB (và có sẵn nguồn cung cấp năng lượng phù hợp).

Câu trả lời ngắn gọn là "Bởi vì đó là cách nó được thiết kế".

Một câu trả lời dài hơn một chút là "Họ đã không làm cho nó chịu được 5V vì nó sẽ đắt tiền". Không ai thực sự sản xuất hàng loạt thiết bị ngoại vi 5V nữa (bao gồm cả USB, có các đường dữ liệu 3,3V). Làm chân IO chịu được 5V sẽ làm cho chip đắt hơn và có thể chậm hơn một chút, trong khi thêm giá trị gần bằng không.

Bạn phải hiểu rằng RPi không phải là một ứng dụng điển hình cho chip Broadcom, vì vậy các chip được tối ưu hóa cho 99% các trường hợp sử dụng. Chi 2 đô la để làm cho tất cả các chân chịu được 5V có ý nghĩa đối với RPi, nhưng 2 đô la đó là một mức giá quá cao khi bạn xem xét 99% còn lại.

Không phải Pi theo cùng một mẫu?

Tất cả các Pis hiện tại là các mô hình 3V3 vì vậy nó sử dụng GPIO 3V3.

Điện áp đầu vào của Pi được đặt ở mức 5V cố định.

Arduino cho phép một loạt các điện áp đầu vào, 3,3V đến 12 V thông thường cho các mô hình 3V3, 6V đến 20V thường cho các mô hình 5V.

Raspberry pi có 2 chân 3v3 không đổi luôn luôn bật, 2 chân 5 volt không đổi , rất nhiều chân gpio 3v3 và 5 chân nối đất. Các phiên bản mới hơn có tất cả những thứ đó, nhưng có thêm 3 GND (chân tiếp đất) và thậm chí nhiều chân gpio hơn.

3,3 volt là mức logic cmos (mới hơn) và 5 volt là tiêu chuẩn ttl cũ hơn.