在一個(gè)設(shè)計(jì)中既用到5V器件又用到3V器件
很讓人頭疼,希望下個(gè)月大家討論這個(gè)問(wèn)題一般怎么解決.
網(wǎng)友評(píng)論：大家先看看下面這個(gè)圖,討論一下可能存在風(fēng)險(xiǎn)的地方.下圖是3.3V的51單片機(jī)與5V的PS2鍵盤的接口.
網(wǎng)友評(píng)論：大家先想想該怎樣接吧！
網(wǎng)友評(píng)論：支持
網(wǎng)友評(píng)論：大家看過(guò)圖后，多侃侃自己的想法或疑問(wèn)。
網(wǎng)友評(píng)論：遵循基本原則，應(yīng)該采用OC方式的接口IC，比如74HC07之類的（74lvc07更好），一片搞定，一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)也沒(méi)有。
網(wǎng)友評(píng)論：這個(gè)電路的
HC125另外兩個(gè)三態(tài)門給其它部分用了。所以沒(méi)選7407。
回BitFu這個(gè)HC125的VCC是接3.3V的。
網(wǎng)友評(píng)論：現(xiàn)在都是趨向低電壓化了，用3.3V的地方比用5V的地方多得多了
除非要兼容某些老掉牙的舊設(shè)備，不然3.3V是趨勢(shì)哦
網(wǎng)友評(píng)論：就說(shuō)現(xiàn)在的PC機(jī)吧，核心電壓1.8V，但要做出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的并口（打印機(jī)口），就得與5V的器件進(jìn)行接口。通常是用專用的LPC芯片完成轉(zhuǎn)換。
網(wǎng)友評(píng)論：PS2的clk與dat本來(lái)就是oc可以直接用上拉拉到3.3，沒(méi)有必要使用芯片
網(wǎng)友評(píng)論：邏輯電平兼容與邏輯電平轉(zhuǎn)換(簡(jiǎn)單總結(jié))
BBS上詢問(wèn)邏輯電平轉(zhuǎn)換的人很多，幾乎數(shù)日就冒一次頭。而且電平轉(zhuǎn)換的方法也不少，各有特點(diǎn)。我先做個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的總結(jié)，省得老是重復(fù)討論同樣的問(wèn)題。
1.常用的電平轉(zhuǎn)換方案
(1)
晶體管+上拉電阻法
就是一個(gè)雙極型三極管或
MOSFET，C/D極接一個(gè)上拉電阻到正
電源，輸入電平很靈活，輸出電平大致就是正電源電平。
(2)OC/OD器件+上拉電阻法
跟1)類似。適用于器件輸出剛好為OC/OD的場(chǎng)合。
(3)74xHCT系列芯片升壓(3.3V→5V)
凡是輸入與5VTTL電平兼容的5VCMOS器件都可以用作3.3V→5V電平轉(zhuǎn)換。
——這是由于3.3VCMOS的電平剛好和5VTTL電平兼容（巧合），而CMOS的輸出電平總是接近電源電平的。
廉價(jià)的選擇如74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...)系列(那個(gè)字母T就表示TTL兼容)。
(4)超限輸入降壓法(5V→3.3V,3.3V→1.8V,...)
凡是允許輸入電平超過(guò)電源的邏輯器件，都可以用作降低電平。
這里的“超限”是指超過(guò)電源，許多較古老的器件都不允許輸入電壓超過(guò)電源，但越來(lái)越多的新器件取消了這個(gè)限制(改變了輸入級(jí)保護(hù)電路)。
例如，74AHC/VHC系列芯片，其datasheets明確注明“輸入電壓范圍為0~5.5V”，如果采用3.3V供電，就可以實(shí)現(xiàn)5V→3.3V電平轉(zhuǎn)換。
(5)專用電平轉(zhuǎn)換芯片
最著名的就是164245，不僅可以用作升壓/降壓，而且允許兩邊電源不同步。這是最通用的電平轉(zhuǎn)換方案，但是也是很昂貴的(俺前不久買還是￥45/片，雖是零售，也貴的嚇人)，因此若非必要，最好用前兩個(gè)方案。
(6)電阻分壓法
最簡(jiǎn)單的降低電平的方法。5V電平，經(jīng)1.6k+3.3k電阻分壓，就是3.3V。
(7)限流電阻法
如果嫌上面的兩個(gè)電阻太多，有時(shí)還可以只串聯(lián)一個(gè)限流電阻。某些芯片雖然原則上不允許輸入電平超過(guò)電源，但只要串聯(lián)一個(gè)限流電阻，保證輸入保護(hù)電流不超過(guò)極限(如74HC系列為20mA)，仍然是安全的。
(8)無(wú)為而無(wú)不為法
只要掌握了電平兼容的規(guī)律。某些場(chǎng)合，根本就不需要特別的轉(zhuǎn)換。例如，電路中用到了某種5V邏輯器件，其輸入是3.3V電平，只要在選擇器件時(shí)選擇輸入為TTL兼容的，就不需要任何轉(zhuǎn)換，這相當(dāng)于隱含適用了方法3)。
(9)比較器法
算是湊數(shù)，有人提出用這個(gè)而已，還有什么運(yùn)放法就太惡搞了。
2.電平轉(zhuǎn)換的“五要素”
(1)電平兼容
解決電平轉(zhuǎn)換問(wèn)題，最根本的就是要解決邏輯器件接口的電平兼容問(wèn)題。而電平兼容原則就兩條：
VOH>VIH
VOL<VIL
再簡(jiǎn)單不過(guò)了！當(dāng)然，考慮抗干擾能力，還必須有一定的噪聲容限：
|VOH-VIH|>VN+
|VOL-VIL|>VN-
其中，VN+和VN-表示正負(fù)噪聲容限。
只要掌握這個(gè)原則，熟悉各類器件的輸入輸出特性，可以很自然地找到合理方案，如前面的方案(3)(4)都是正確利用器件輸入特性的例子。
(2)電源次序
多電源系統(tǒng)必須注意的問(wèn)題。某些器件不允許輸入電平超過(guò)電源，如果沒(méi)有電源時(shí)就加上輸入，很可能損壞芯片。這種場(chǎng)合性能最好的辦法可能就是方案(5)——164245。如果速度允許，方案(1)(7)也可以考慮。
(3)速度/頻率
某些轉(zhuǎn)換方式影響工作速度，所以必須注意。像方案(1)(2)(6)(7)，由于電阻的存在，通過(guò)電阻給負(fù)載電容充電，必然會(huì)影響信號(hào)跳沿速度。為了提高速度，就必須減小電阻，這又會(huì)造成功耗上升。這種場(chǎng)合方案(3)(4)是比較理想的。
(4)輸出驅(qū)動(dòng)能力
如果需要一定的電流驅(qū)動(dòng)能力，方案(1)(2)(6)(7)就都成問(wèn)題了。這一條跟上一條其實(shí)是一致的，因?yàn)樗俣葐?wèn)題的關(guān)鍵就是對(duì)負(fù)載電容的充電能力。
(5)路數(shù)
某些方案元器件較多，或者布線不方便，路數(shù)多了就成問(wèn)題了。例如總線地址和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，顯然應(yīng)該用方案(3)(4)，采用總線緩沖器芯片(245,541,16245...)，或者用方案(5)。
如果只有一兩個(gè)信號(hào)要轉(zhuǎn)換，弄個(gè)16245固然羅嗦，就是
74AHC04之類的SO-14的芯片，也嫌大了，這是可以考慮TI或Onsemi的單/雙門邏輯系列，如74AHC1G04,74AHCT1G04...可以節(jié)省板面積、優(yōu)化布線。
(6)成本&供貨
前面說(shuō)的164245就存在這個(gè)問(wèn)題。“五要素”冒出第6個(gè)，因?yàn)檫@是非技術(shù)因素，而且太根本了，以至于可以忽略。
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補(bǔ)充：我發(fā)現(xiàn)漏了一種情況
像有人發(fā)帖問(wèn)的，5V->15V（非標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平）
對(duì)于這種電平提升幅度較大的場(chǎng)合：
1.低速：方案(1)
2.高速：“挪用”大功率MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片，如MAX627
網(wǎng)友評(píng)論：5V系統(tǒng)，接口3.3V的
AT45DB161，可以直接接，問(wèn)這為什么，看DATASHEE，提到這款3.3V芯片的IO有5V耐受力，加5V不會(huì)出問(wèn)題的。
5V系統(tǒng)，接口3.3V的NANDFLASH，能直接接嗎？不能，為什么，因?yàn)檫@芯片不允許IO口有5V電平出現(xiàn)，除了樓上提到的方法，還有比較典型的CPLD降壓法能解決這問(wèn)題
3.3V的LPC2114系統(tǒng)，接口5V的
24C04,可以直接接，因?yàn)長(zhǎng)PC2114明確指示其IO口有5V的耐受性。
高電平轉(zhuǎn)換成低電平，可以用
MC1413來(lái)實(shí)現(xiàn)，原理與三極管或OC門似，但其一片帶7個(gè)反相器，用起來(lái)很方便。
網(wǎng)友評(píng)論：俺喜歡簡(jiǎn)單的幾路時(shí):
正邏輯:
3V---->OC門+上拉電阻---->OC門+上拉電阻---->5V
負(fù)邏輯:
3V<----上拉電阻+(正)二極管(負(fù))<----5V
這里的OC門俺一般喜歡用MC1413(
ULN2003)或ULN2803.
俺幾乎從不用74HC07之類的玩意~~~
網(wǎng)友評(píng)論：7407好買，又耗電很大，俺推薦盡量用74LVC245
驅(qū)動(dòng)器和MC1413來(lái)做設(shè)計(jì)。
網(wǎng)友評(píng)論：不過(guò)，需要換幾個(gè)電阻。這種控制IC的lcd到處都是。很多12864,12832的都是。而且支持漢字。
網(wǎng)友評(píng)論：是ST7920，不是STC7920
網(wǎng)友評(píng)論：MC1413(ULN2003)或ULN2803有貼片的多么？?jī)r(jià)格幾何?
網(wǎng)友評(píng)論：我也遇到類似問(wèn)題，請(qǐng)大牛出來(lái)解決！
網(wǎng)友評(píng)論：可以用74hc系列，因?yàn)?4hc系列工作電壓范圍都很寬，可以當(dāng)作3-5V或5-3V的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換，如
74HC244。或者用專用的電平轉(zhuǎn)換芯片，如CBTD16210_274011。
網(wǎng)友評(píng)論：同一個(gè)型號(hào)的，同時(shí)提供3V和5V器件。
價(jià)格也差不多。
可以參考一下
網(wǎng)友評(píng)論：我是做劣質(zhì)產(chǎn)品的,所以成本第一,質(zhì)量第二!
如果是5V輸?shù)?V,串個(gè)電阻,
如果是3V輸?shù)?V,直接連接.
網(wǎng)友評(píng)論：而且數(shù)據(jù)總線用一片74lvc4245，控制總線也要用一片74lvc4245．有沒(méi)有更好的方法連接3V的MCU與5V的并行外設(shè)？
網(wǎng)友評(píng)論：我是做劣質(zhì)產(chǎn)品的
我是做劣質(zhì)產(chǎn)品的,所以成本第一,質(zhì)量第二!
如果是5V輸?shù)?V,串個(gè)電阻,
如果是3V輸?shù)?V,直接連接.
網(wǎng)友評(píng)論：加上拉用2.2K的電阻會(huì)比較合理的.
網(wǎng)友評(píng)論：古道熱腸說(shuō)：
5V系統(tǒng)，接口3.3V的AT45DB161，可以直接接，問(wèn)這為什么，看DATASHEE，提到這款3.3V芯片的IO有5V耐受力，加5V不會(huì)出問(wèn)題的。
－－但是ATMEL的DATAFLASH已經(jīng)全部升級(jí)到尾綴是“D”的了，手冊(cè)里沒(méi)有寫“3.3V芯片的IO有5V耐受力”，還可以直接接嗎？
AT45DB0XXD的工作電壓不變，還是2.7－3.6V。
網(wǎng)友評(píng)論：即要保證速度有要降低成本
比較麻煩
想不出高招
觀望中.......
網(wǎng)友評(píng)論：我這有篇文章，專門介紹3V與5V兼容設(shè)計(jì)技巧的，送給大家，
文件太大在這上傳不了，到我的BLOG上下吧！希望對(duì)大家能有所幫助
http://zhumy.21ic.org/
網(wǎng)友評(píng)論：所謂“初生牛犢不畏虎”。
鵝怎么覺(jué)得很簡(jiǎn)單呢？
上拉，下拉，電源轉(zhuǎn)換芯片，不就全解決了嗎？
網(wǎng)友評(píng)論：我在做一個(gè)SOC，同時(shí)用5V和3.3V，所以用了
AS1117，覺(jué)得還可以吧，也是朋友推薦的。
網(wǎng)友評(píng)論：還有3V的芯片，ＭＣＵ是用３V的．怎么解決？
網(wǎng)友評(píng)論：5V的MCU3V的模塊
MCU到模塊有3-4條控制線+串口UART
模塊到MCU有4條應(yīng)答線
有高手有好的方案嗎？
上拉+下拉搞太多分立元件了
網(wǎng)友評(píng)論：而且數(shù)據(jù)總線用一片74lvc4245，控制總線也要用一片74lvc4245．有沒(méi)有更好的方法連接3V的MCU與5V的并行外設(shè)？
網(wǎng)友評(píng)論：5V到3V，2電阻分壓；3V到5V，1電阻上拉；用的電阻確實(shí)多，不過(guò)成本省阿
我用的2K，3K分壓，10K上拉，取值應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題吧？
網(wǎng)友評(píng)論：有5V到3.3V的芯片，但忘了型號(hào)，嘿嘿，不好意思
網(wǎng)友評(píng)論：幾毛錢，G接低電壓電源，D接高電壓邏輯，S接低電壓邏輯
