求教：对于Operation Voltage的正确理解，望高手指点！

只看该作者 · 2011-4-5 20:03

今天看AVR的选型指南，发现ATmega系列单片机中带V和A后缀的单片机支持1.8V--5.5V的超宽Operation Voltage！心里不解：这个Operation Voltage到底是什么意思呢？？

Operation Voltage为1.8--5.5V是仅仅指单片机的供电电压VCC可以在1.8V--5.5V之间任意浮动；还是指在AVR的引脚I/O对1.8V--到5.5V之间的电平逻辑规范都可以支持呢？？？比如说，我给AVR单片机VCC接5V，AVR的引脚就支持CMOS电平逻辑；我给AVR单片机VCC接3.3V，AVR引脚就支持LVCOMS电平逻辑；我给AVR单片机VCC接2.5V，AVR引脚就支持2.5V-LVCOMS电平逻辑。

如果是指前者，那就没意思了；可是如果是指后者，那就太牛叉了！

我记得ARM单片机大多都只支持3.3V电平逻辑，与5V的外设连接时必须通过电平转换芯片才能正常工作，同为8位单片机的STC则是通过制造两个系列来同时支持CMOS电平和LVCOMS电平（STC89C支持5V的CMOS逻辑，STC89L支持3.3V的LVCOMS逻辑），甚至是专门用来进行逻辑电平转换的CPLD也只支持1.8、2.5V、3.3V电平逻辑，而不能支持5V电平逻辑（这里说的是Altera的新一代MAXII）。

可见，单一芯片同时支持多种电平逻辑是一件非常困难的事情！如果AVR真得能够做到同一芯片支持1.8V 2.5V 3.3V 5V 的电平逻辑，那可真是太牛叉了。

就是不知道，这个Operation Voltage 1.8V-5.5V到底是指的哪一个意思？？？

2万 · 2011-4-5 22:52

“Operation Voltage为1.8--5.5V”是指电源电压范围，相应的逻辑电压必须与之对应。

只看该作者 · 2011-4-6 08:27

2# HWM
如果是这样子，那AVR岂不是非常牛叉！！！一个芯片就能支持1.8V、2.5V、3.3V、5V电平逻辑！
为什么其他公司的芯片做不到呢？？连专门用于电平转换的MAXII CPLD都做不到支持5V，看来AVR单片机真得是非常非常的牛叉啊！！！

请问，其他还有什么单片机可以做到这一点呢？？？
我记得好多单片机都是通过提供两个不同的系列来分别支持3.3V和5V逻辑电平的呀！

2万 · 2011-4-6 08:41

to 3L:

这是宽电源电压器件，没什么奇怪的。目前Atmel做的较好点。宽电源电压也有缺点，其速度和功耗（或效率）相对只能做的较为中庸。

只看该作者 · 2011-4-6 08:57

4# HWM
嗯！多谢前辈指教！
我多么希望Altera的MAXII系列的CPLD也能支持这种宽电压电压特性啊！！明明就是一个接口芯片，却不支持大多数外设使用的5V逻辑电平，真希望Altera能够从Atmel购买这项专利技术，让CPLD也能支持宽电源电压！:P

2万 · 2011-4-6 09:26

to 5L：

其实关键不在于此技术，而在于产品的定位。产品的市场（或具体应用）的定位决定了它所该采用的技术。

只看该作者 · 2011-4-6 09:28

根据前辈的指点，去Google上搜索了一下”宽电源电压单片机“，发现对款电源电压的一个典型的诉求示例：

问：

答：

果然如前辈所说，V系列的比非V系列的慢的多：

Speed Grade:
–  ATmega48V/88V/168V: 0 - 4 MHz @ 1.8 - 5.5V, 0 - 10 MHz @ 2.7 - 5.5V
–  ATmega48/88/168: 0 - 10 MHz @ 2.7 - 5.5V, 0 - 20 MHz @ 4.5 - 5.5V

只看该作者 · 2011-4-6 09:34

to 5L：

其实关键不在于此技术，而在于产品的定位。产品的市场（或具体应用）的定位决定了它所该采用的技术。
HWM 发表于 2011-4-6 09:26

这个我懂，只是我觉得CPLD的典型应用不就是IO扩展和电平逻辑转换之类的吗？？？——仗着自己引脚比较多呗！
而且，实际的外设好多都是5V的，3.3V单片机系统与这些5V外设连接这不正应该是CPLD努力争取的应用领域吗？？我觉得CPLD应该好好争取占领这个领域，实现3.3V单片机对5V外设，以及5V单片机对3.3V外设的简单通用连接方案。——非常期待啊

2万 · 2011-4-6 09:56

to 8L：

CPLD可不单是用于IO扩展的，更不是用于所谓“电平转换”的，否则有点大材小用了。CPLD相当于一个微型的“逻辑电路板”，你可以通过自己的设计，将其设计成所要求的“逻辑模块”。电平转换（或匹配）有相应的器件，一些器件提供了3.3/5V兼容的端口。

只看该作者 · 2011-4-6 10:09

9# HWM

嗯！我把接口桥接理解成电平逻辑转换了，应该是不全面的，应该还指SPI、IIC、UART之类的接口的转换等作用吧！！把3.3V的SPI接口桥接到5V的SPI接口应该也算接口桥接吧？？

2万 · 2011-4-6 10:15

to 10L：

“桥接”无固定说法（虽然通常指不同总线间的过渡），如你所理解的当然可以。或理解成某种转换也可。

2万 · 2011-4-6 10:28

接口桥接可不是单纯的电平逻辑转换，比如PCI桥接、PCI E桥、SATA桥...

只看该作者 · 2011-4-6 10:42

LZ详细看看ALTERA CPLD DATASHEET，里面有比较详细的电平转换处理的，跟大部分5V单片机通讯时，串接一个几百欧姆的电阻就可以了

只看该作者 · 2011-4-6 11:27

本帖最后由 XIANSir 于 2011-4-6 11:30 编辑

13# xhn_615
下面是Altera官方文档”MAXII系列问与答“中针对此问题的回答：

如果我没理解错的话，两款最小的器件应该是指EMP240和EMP570，也就是说，官方明确告知：EPM240和EPM570不能承受5V电压

只看该作者 · 2011-4-6 11:58

我可以明确告诉你EMP240和EMP570可以承受5V电压
具体参见MAX II DEVICE HANDBOOK 125页5.0-V Device Compatibility内容

只看该作者 · 2011-4-6 11:59

我还不这么会贴图，里面有详细说明，自己设计的一个产品上就是用EPM240与5V单片机通讯，串了470欧姆电阻

只看该作者 · 2011-4-6 12:12

16# xhn_615
谢谢，我会下载下来仔细看的！

也怪Altera，搞出一个”两款最小器件“，也不知道到底是什么意思？？？

1万 · 2011-4-6 12:27

一般翻译为额定工作电压。
你的理解也不是很对吧，在5V条件下和1.8V的条件下的Vinh是不一样的。
具体见datasheet，比如0.3Vcc以下肯定识别为低电平，0.7Vcc以上肯定识别为高电平。

AVR工作在3.3V的情况下，管脚不能加入5V的电压，因为已经超过了absolute maxim rating 那个了。

只看该作者 · 2011-4-6 14:04

有收获

求教：对于Operation Voltage的正确理解，望高手指点！

相关下载

相关帖子

荣誉元老奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

终身成就奖章

技术高手奖章

技术导师奖章

以坛为家

沉静之湖泊

无冕之王奖章