为什么Pi GPIO引脚使用/提供3.3V而不提供5V？

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我知道，很长一段时间，人们应该不是把更多的比对GPIO引脚3.3V。它们在高电平时也发出3.3V电压。

我做了一些研究，似乎没有人真正打扰过。几乎所有人都在谈论最大电流。

如果我为Pi提供5V电压，为什么GPIO引脚不能承受5V电压？

Arduino引脚或多或少跟随输入（或V _CC）电压。如果是5V型号，则引脚使用5V。如果是3.3V型号，则使用3.3V。高于这些的任何东西都会或多或少地煎炸它。

_{^{我大概应该问Broadcom。}}

gpio power

— PNDA
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正如琼恩所指出的那样，“ Arduino引脚或多或少跟随输入电压”这一说法是错误的。Arduino输入电压是可变的，并且引脚已调节。对于5V模型，您需要至少使用5V输入才能正常工作。同样值得注意的是，MC！= SoC，尽管存在相似之处，但后者是模棱两可/概念上的。

— goldilocks

@goldilocks阐明。我的意思是VCC。

— PNDA

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“如果我为Pi提供5V电压，为什么GPIO引脚不能承受5V电压？” -出于同样的原因，即使您以12V 为电路板供电，Arduino GPIO也不能承受12V电压。

— JimmyB

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我认为标题和内容对 SEO 太友好了。

— PNDA

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ATMega芯片指定Operating Voltage: ̶ 1.8 - 5.5V。如果您读得更深，则操作速度取决于电压。它们的工作电压为3.3V，但您必须限制时钟速度。该Arduino小组之所以选择5V，是因为使用该电源的系统已经可以使用（已有TTL）。

Pi上使用的SOC的电压为3.3V（还需要几个较低的电压）。它们比ATMega复杂了几个数量级，并且以更高的速度运行（〜1GHz对16MHz）。像大多数复杂的系统一样，在较低的电压下运行可以在较低的功耗（从而降低热量）下实现更高的速度。

我怀疑处理器部分和GPU是在1.8V和1.2V电源上运行的，而3.3V是用于外围设备的。SD卡还以3.3V运行。

Pi（尤其是后来的型号）具有复杂的电源转换器，可提供大电流下所需的许多电压。需要5V，因为这是USB标准（以及适当电源的随时可用）。

— 毫威
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为什么这不是一个真正的问题？

— loneboat '16

Arduino V（输入低）为0-v1.8，V（输入高）为3v-5v

— wajatimur

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@loneboat我站在你这边。

— PNDA

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@ PandaLion98真正的答案是因为这是系统设计的方式。然后，我继续解释了为什么采用这种方式进行设计。这与“我进行了一些研究，似乎没有人真正打扰过”有关-没有人问过，因为这很明显。实际上，正如我在其他文章中所解释的，只要电流受限制，在GPIO引脚上施加5V电压不太可能造成损坏（不是我建议这样做），这当然会降低电压。

— Milliways

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简短的回答是“因为这就是它的设计方式”。

一个更长的答案是“他们没有使它耐受5V电压，因为它会很昂贵”。再也没有人真正量产5V外围设备了（包括具有3.3V数据线的USB）。使5V耐压IO引脚会使芯片更昂贵，并且可能会更慢一些，同时增加接近零的值。

您必须了解，RPi不是Broadcom芯片的典型应用，因此针对99％的用例进行了优化。花2美元使所有引脚具有5V耐压确实对RPi有意义，但是当您考虑剩余的99％时，那2美元是一个过高的价格。

— 德米特里·格里戈里耶夫（Dmitry Grigoryev）
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Pi不会遵循完全相同的模式吗？

当前所有的Pis均为3V3型号，因此它使用3V3 GPIO。

Pi的输入电压设置为固定的5V。

Arduino允许一系列输入电压，对于3V3模型，通常为3.3V至12V，对于5V模型，通常为6V至20V。

— 琼
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Pi的输入电压设置为固定的5V。源于USB外设。Pi的SoC本身通过稳压器使用3V3。

— 加纳玛

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@Ghanima ...以及HDMI的要求。两者均不适用于Arduino。Pi的SOC使用3V3、2V5和1V8。

— 2016年

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你是对的。虽然较低的电压在芯片上产生。

— 加纳玛

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覆盆子pi有2个始终打开的3v3恒定引脚，2个5伏恒定的引脚，许多3v3 gpio引脚和5个接地引脚。较新的版本具有所有功能，但具有3个以上的GND（接地引脚）和更多的gpio引脚。

— 塔可卡特4642
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那真的没有解决这个问题。

— 加纳玛

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3.3伏是cmos逻辑电平（较新），而5伏是较旧的ttl标准。

— 特里·巴伯
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那明显是错的。逻辑电平电压并不严格对应于电路技术。实际上，基于CMOS的设备可在不同的电压电平上运行，包括5V，3V3和更低的电压。示例：虽然Arduino带有5V逻辑电平，但它们不是TTL，而是CMOS（例如ATMegas是CMOS），另请参见此处

— Ghanima

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从任何3和15 V之间著名的4000个CMOS家族经营参见规格，第2页

— 梅德格里戈里耶夫

逻辑电平几乎是正确的，但略有不同，其逻辑级别基于CMOS或TTL的栅极制造设计。Arduino逻辑级别与标准CMOS和TTL有所不同。

— wajatimur

@wajatimur没有“ CMOS逻辑级别标准”之类的东西。

— 德米特里·格里戈里耶夫

@DmitryGrigoryev常用的CMOS规范可能更准确。

— wajatimur's