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這個電平。12V和24V來自于汽車電瓶，早年乘用車又12V和24V兩個系統(tǒng)，現(xiàn)在一般小型車12V，商用車24V，再究其由來應該是鉛酸電池。所以3v3和5v一般出現(xiàn)在信號電路或者單片機等vcc供電，而12v/24v一般出現(xiàn)在低壓動力電，例如主板、顯卡、軸流風機、監(jiān)控器。硬件決定系統(tǒng)基礎，如果鋰電池早點應用的話估計還會有3.7/7.4這個系統(tǒng)。為什么很多單片機的工作電壓是5v?因為大多數(shù)芯片都是5V的TTL電平，要做到電平兼容，電平匹配，避免要電平轉換操作，所有很多單片機的工作電壓都是5V。早期(196x)的晶體管電路(TTL)單管的壓降是0.7v， 一個電路里經(jīng)常有多個晶體管串聯(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等標準，后來LM7805(197x)電源IC出來以后，5V成了事實標準。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)字電子技術中常用的一種邏輯門電路，應用較早，技術已比較成熟。

TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即雙極結型晶體管，晶體三極管)和電阻構成，具有速度快的特點。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，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， 電壓浮動為5%，而電壓標準，在A/D當中使用，標準應該是5.12V。因為512是2的N次方，這樣A/D的每一個字都是一個整數(shù)，當作為無符號計算的時候，更簡單，但是沒見到哪個成品用這個電壓的，大部分都是5V，為什么不用呢?因為做5.12的標準電壓的成本會成倍增長，5V與5.12V精度差別在百倍，小數(shù)點后0.12V，基本很難做到高精度標準電壓，市場通用電壓為5V，上浮一定百分比。2008年11月發(fā)布的STC12系列單片機數(shù)據(jù)手冊中，STC12C系列的單片機電壓范圍是3.3~5.5V;STC12L系列的單片機電壓范圍是2.2~3.6V。如果選擇STC12C系列的單片機，只要單片機的工作頻率不是太高，使用3.7V供電是沒有任何顧慮的，官方聲稱單片機的抗干擾能力可以達到4000V，但實際應用說法不一。大多數(shù)單片機都是 TTL 電平，各自的高低電平定義不一樣;當電源電壓為5V時：51，avr單片機是5V;當電源電壓為3.3V時：51，avr單片機高電平是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。

電壓標準如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用。

在電子系統(tǒng)中，3.3V和5V常用于信號電路或單片機的VCC供電，而12V和24V則常用于低壓動力電，如主板、顯卡、軸流風機和監(jiān)控器等。硬件基礎決定了系統(tǒng)電壓的選擇，若鋰電池技術能更早應用，或許還會出現(xiàn)3.7V和7.4V這樣的電壓標準。

那么，為何眾多單片機都采用5V的工作電壓呢?這主要是因為大多數(shù)芯片都設計為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換操作，這些單片機便都選擇了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，而一個電路中通常會有多個晶體管串聯(lián)。例如，4個晶體管串聯(lián)時，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等電壓標準便應運而生。后來，隨著LM7805等電源IC的推出，5V逐漸成為行業(yè)標準。

為何眾多設備與電源芯片都選擇5V作為標準電壓呢?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，因為大多數(shù)芯片都設計為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換，從而簡化了電路設計。此外，隨著LM7805等電源IC的推出，5V逐漸成為行業(yè)標準，得到了廣泛的應用和支持。

另一方面，雖然存在如5.12V這樣的電壓標準，特別是在A/D轉換器中，但實際使用中卻鮮有成品采用。這主要是因為5.12V這樣的標準電壓制作成本相對較高，且與5V的精度差距并不顯著。在大多數(shù)應用場景下，5V已經(jīng)足夠滿足需求，而且市場上的通用電壓也是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準，但5V憑借其廣泛的兼容性和成本優(yōu)勢，仍然成為電子系統(tǒng)的首選電壓。

單片機的工作電壓目前主要有兩種：一種是3.3V，另一種是5V。不同的單片機其電平定義可能有所不同，因此在實際應用中需要仔細確認。通常，大多數(shù)單片機都采用TTL電平標準，但具體的高低電平值可能因型號而異。

5V電壓源于TTL電平標準，其中5代表高電平，0代表低電平。隨著壓降更低的PN結技術的出現(xiàn)，3V電平也應運而生。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，這主要歸因于鉛酸電池的技術演變。

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

那么，為何眾多單片機都選擇5V作為工作電壓呢?這主要是因為大多數(shù)芯片都采用5V的TTL電平標準。為了實現(xiàn)電平兼容和匹配，避免不必要的電平轉換操作，這些單片機也就自然選定了5V作為其工作電壓。早期的晶體管電路(TTL)單管壓降為7V，多個晶體管串聯(lián)時，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)標準。

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

為何眾多電子設備都采用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)中有著廣泛的應用。首先，大多數(shù)芯片都采用5V的TTL電平標準，這使得5V成為了一種行業(yè)標配。為了確保電平兼容性和匹配性，避免不必要的電平轉換，這些單片機自然也就選擇了5V作為其工作電壓。此外，隨著LM7805等電源IC的普及，5V電壓標準逐漸成為了行業(yè)標準，進一步鞏固了其在電子設備中的應用地位。雖然在實際應用中，電壓可能存在±5%的浮動，但在A/D轉換等場合中，通常仍會采用更為精確的12V標準電壓。

為什么眾多芯片都采用5V標準，并且得到眾多電源芯片的支持?此外，在A/D應用中，電壓標準通常采用5.12V，而電壓浮動控制在5%以內。由于512是2的N次方，這使得A/D轉換中的每一個字都對應一個整數(shù)，從而簡化了無符號計算的過程。然而，盡管存在這樣的優(yōu)勢，但實際上很少有成品采用5.12V的電壓標準，大多數(shù)產(chǎn)品仍然選擇5V。這主要是因為制定5.12V的標準電壓會導致成本顯著增加。5V與5.12V之間的精度差異非常大，達到百倍之多，尤其是小數(shù)點后0.12V的部分，很難達到高精度的標準電壓要求。此外，市場上通用的電壓標準為5V，且允許一定范圍內的上浮。

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)手冊中詳細規(guī)定了不同系列單片機的電壓適用范圍。對于STC12C系列單片機，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。