5V來自于TTL電平，5為True，0即為False，之后用了壓降更低的PN節(jié)，衍生出了3.3這個(gè)電平。12V和24V來自于汽車電瓶，早年乘用車又12V和24V兩個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)在一般小型車12V，商用車24V，再究其由來應(yīng)該是鉛酸電池。所以3v3和5v一般出現(xiàn)在信號(hào)電路或者單片機(jī)等vcc供電，而12v/24v一般出現(xiàn)在低壓動(dòng)力電，例如主板、顯卡、軸流風(fēng)機(jī)、監(jiān)控器。硬件決定系統(tǒng)基礎(chǔ)，如果鋰電池早點(diǎn)應(yīng)用的話估計(jì)還會(huì)有3.7/7.4這個(gè)系統(tǒng)。為什么很多單片機(jī)的工作電壓是5v?因?yàn)榇蠖鄶?shù)芯片都是5V的TTL電平，要做到電平兼容，電平匹配，避免要電平轉(zhuǎn)換操作，所有很多單片機(jī)的工作電壓都是5V。早期(196x)的晶體管電路(TTL)單管的壓降是0.7v， 一個(gè)電路里經(jīng)常有多個(gè)晶體管串聯(lián)，比如4管串聯(lián)，電源至少保證0.7x4=2.8v才能保證電路正常工作。所以最早有3v、5v等標(biāo)準(zhǔn)，后來LM7805(197x)電源IC出來以后，5V成了事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。TTL指的是TTL電平，0~5V之間，小于0.2V輸出低電平，高于3.4V輸出高電平， 全稱Transistor-Transistor Logic，即BJT-BJT邏輯門電路，是數(shù)字電子技術(shù)中常用的一種邏輯門電路，應(yīng)用較早，技術(shù)已比較成熟。

TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即雙極結(jié)型晶體管，晶體三極管)和電阻構(gòu)成，具有速度快的特點(diǎn)。最早的TTL門電路是74系列，后來出現(xiàn)了74H系列、74L系列、74LS、74AS、74ALS等系列， 但是由于TTL功耗大等缺點(diǎn)，正逐漸被CMOS電路取代。為什么很多都是5V，而且有大量電源芯片支持的也是5V， 電壓浮動(dòng)為5%，而電壓標(biāo)準(zhǔn)，在A/D當(dāng)中使用，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是5.12V。因?yàn)?12是2的N次方，這樣A/D的每一個(gè)字都是一個(gè)整數(shù)，當(dāng)作為無符號(hào)計(jì)算的時(shí)候，更簡(jiǎn)單，但是沒見到哪個(gè)成品用這個(gè)電壓的，大部分都是5V，為什么不用呢?因?yàn)樽?.12的標(biāo)準(zhǔn)電壓的成本會(huì)成倍增長(zhǎng)，5V與5.12V精度差別在百倍，小數(shù)點(diǎn)后0.12V，基本很難做到高精度標(biāo)準(zhǔn)電壓，市場(chǎng)通用電壓為5V，上浮一定百分比。2008年11月發(fā)布的STC12系列單片機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè)中，STC12C系列的單片機(jī)電壓范圍是3.3~5.5V;STC12L系列的單片機(jī)電壓范圍是2.2~3.6V。如果選擇STC12C系列的單片機(jī)，只要單片機(jī)的工作頻率不是太高，使用3.7V供電是沒有任何顧慮的，官方聲稱單片機(jī)的抗干擾能力可以達(dá)到4000V，但實(shí)際應(yīng)用說法不一。大多數(shù)單片機(jī)都是 TTL 電平，各自的高低電平定義不一樣;當(dāng)電源電壓為5V時(shí)：51，avr單片機(jī)是5V;當(dāng)電源電壓為3.3V時(shí)：51，avr單片機(jī)高電平是3.3v;arm如lpc2138，電源電壓只能為3.3v，io輸出高電平為3.3V，但io口可承受5V電壓。現(xiàn)在單片機(jī)工作電壓主要有兩種：一種工作在3.3V，一種工作在5V。

電壓標(biāo)準(zhǔn)如5V和3.3V起源于TTL電平，而12V和24V多用于汽車系統(tǒng)。TTL電平中，5代表True，0代表False。隨著壓降更低的PN節(jié)的出現(xiàn)，又衍生出了3.3V這個(gè)電平。而12V和24V則主要來自汽車電瓶，過去乘用車常采用這兩個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)在則通常小型車使用12V，商用車使用24V，其根源在于鉛酸電池的應(yīng)用。

在電子系統(tǒng)中，3.3V和5V常用于信號(hào)電路或單片機(jī)的VCC供電，而12V和24V則常用于低壓動(dòng)力電，如主板、顯卡、軸流風(fēng)機(jī)和監(jiān)控器等。硬件基礎(chǔ)決定了系統(tǒng)電壓的選擇，若鋰電池技術(shù)能更早應(yīng)用，或許還會(huì)出現(xiàn)3.7V和7.4V這樣的電壓標(biāo)準(zhǔn)。

那么，為何眾多單片機(jī)都采用5V的工作電壓呢?這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)芯片都設(shè)計(jì)為5V的TTL電平。為了確保電平兼容性和匹配性，避免不必要的電平轉(zhuǎn)換操作，這些單片機(jī)便都選擇了5V作為工作電壓。在早期(1960年代)，晶體管電路(TTL)的單管壓降為0.7V，而一個(gè)電路中通常會(huì)有多個(gè)晶體管串聯(lián)。例如，4個(gè)晶體管串聯(lián)時(shí)，電源至少需要提供0.7V×4=2.8V的電壓才能保證電路正常工作。因此，3V和5V等電壓標(biāo)準(zhǔn)便應(yīng)運(yùn)而生。后來，隨著LM7805等電源IC的推出，5V逐漸成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

為何眾多設(shè)備與電源芯片都選擇5V作為標(biāo)準(zhǔn)電壓呢?這背后有其深刻的原因。首先，5V電壓在電子系統(tǒng)中具有廣泛的兼容性，因?yàn)榇蠖鄶?shù)芯片都設(shè)計(jì)為5V的TTL電平。采用5V電壓可以確保電平的匹配性，避免不必要的電平轉(zhuǎn)換，從而簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。此外，隨著LM7805等電源IC的推出，5V逐漸成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，得到了廣泛的應(yīng)用和支持。

另一方面，雖然存在如5.12V這樣的電壓標(biāo)準(zhǔn)，特別是在A/D轉(zhuǎn)換器中，但實(shí)際使用中卻鮮有成品采用。這主要是因?yàn)?.12V這樣的標(biāo)準(zhǔn)電壓制作成本相對(duì)較高，且與5V的精度差距并不顯著。在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景下，5V已經(jīng)足夠滿足需求，而且市場(chǎng)上的通用電壓也是5V，上浮一定百分比即可滿足高精度要求。因此，盡管存在其他電壓標(biāo)準(zhǔn)，但5V憑借其廣泛的兼容性和成本優(yōu)勢(shì)，仍然成為電子系統(tǒng)的首選電壓。

單片機(jī)的工作電壓目前主要有兩種：一種是3.3V，另一種是5V。不同的單片機(jī)其電平定義可能有所不同，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要仔細(xì)確認(rèn)。通常，大多數(shù)單片機(jī)都采用TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，但具體的高低電平值可能因型號(hào)而異。

5V電壓源于TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，其中5代表高電平，0代表低電平。隨著壓降更低的PN結(jié)技術(shù)的出現(xiàn)，3V電平也應(yīng)運(yùn)而生。另一方面，12V和24V電壓則主要來自汽車電瓶，過去乘用車中這兩種電壓系統(tǒng)并存，而如今小型車通常采用12V，商用車則選用24V，這主要?dú)w因于鉛酸電池的技術(shù)演變。

在電子系統(tǒng)中，3V和5V電壓通常用于信號(hào)電路和單片機(jī)的VCC供電，而12V和24V則多見于低壓動(dòng)力電路，例如主板、顯卡、軸流風(fēng)機(jī)和監(jiān)控器等。這些電壓選擇是由硬件基礎(chǔ)決定的，若鋰電池技術(shù)能更早應(yīng)用，或許還會(huì)出現(xiàn)7V和4V這樣的電壓系統(tǒng)。

那么，為何眾多單片機(jī)都選擇5V作為工作電壓呢?這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)芯片都采用5V的TTL電平標(biāo)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)電平兼容和匹配，避免不必要的電平轉(zhuǎn)換操作，這些單片機(jī)也就自然選定了5V作為其工作電壓。早期的晶體管電路(TTL)單管壓降為7V，多個(gè)晶體管串聯(lián)時(shí)，如4管串聯(lián)，電源至少需提供8V以上的電壓才能確保電路正常工作。隨著LM7805等電源IC的出現(xiàn)，5V逐漸成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

TTL電平，即Transistor-Transistor Logic，是一種基于BJT(雙極結(jié)型晶體管)和電阻的邏輯門電路。它具有速度快的特點(diǎn)，并在數(shù)字電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。雖然TTL電路已被CMOS電路逐漸取代，但5V電壓標(biāo)準(zhǔn)至今仍廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。

為何眾多電子設(shè)備都采用5V電壓，并且有眾多電源芯片提供支持?這背后的原因在于，5V電壓在電子系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。首先，大多數(shù)芯片都采用5V的TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，這使得5V成為了一種行業(yè)標(biāo)配。為了確保電平兼容性和匹配性，避免不必要的電平轉(zhuǎn)換，這些單片機(jī)自然也就選擇了5V作為其工作電壓。此外，隨著LM7805等電源IC的普及，5V電壓標(biāo)準(zhǔn)逐漸成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步鞏固了其在電子設(shè)備中的應(yīng)用地位。雖然在實(shí)際應(yīng)用中，電壓可能存在±5%的浮動(dòng)，但在A/D轉(zhuǎn)換等場(chǎng)合中，通常仍會(huì)采用更為精確的12V標(biāo)準(zhǔn)電壓。

為什么眾多芯片都采用5V標(biāo)準(zhǔn)，并且得到眾多電源芯片的支持?此外，在A/D應(yīng)用中，電壓標(biāo)準(zhǔn)通常采用5.12V，而電壓浮動(dòng)控制在5%以內(nèi)。由于512是2的N次方，這使得A/D轉(zhuǎn)換中的每一個(gè)字都對(duì)應(yīng)一個(gè)整數(shù)，從而簡(jiǎn)化了無符號(hào)計(jì)算的過程。然而，盡管存在這樣的優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際上很少有成品采用5.12V的電壓標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)產(chǎn)品仍然選擇5V。這主要是因?yàn)橹贫?.12V的標(biāo)準(zhǔn)電壓會(huì)導(dǎo)致成本顯著增加。5V與5.12V之間的精度差異非常大，達(dá)到百倍之多，尤其是小數(shù)點(diǎn)后0.12V的部分，很難達(dá)到高精度的標(biāo)準(zhǔn)電壓要求。此外，市場(chǎng)上通用的電壓標(biāo)準(zhǔn)為5V，且允許一定范圍內(nèi)的上浮。

值得一提的是，STC公司最新推出的STC8系列芯片，其工作電壓范圍進(jìn)一步拓寬至1.9至5.5伏特，展現(xiàn)了卓越的寬電壓特性及低電壓性能。綜上所述，STC公司在其數(shù)據(jù)手冊(cè)中詳細(xì)規(guī)定了不同系列單片機(jī)的電壓適用范圍。對(duì)于STC12C系列單片機(jī)，在適中的工作頻率下，使用3.7伏特供電是安全和可靠的。此外，STC8系列芯片的推出進(jìn)一步拓寬了工作電壓范圍，展現(xiàn)出優(yōu)異的寬電壓和低電壓性能。