大家有没有发现单片机MCU的供电电压大多都是3.3V，而不是3V，也不是3.5V，这是为什么呢？今天我们将为大家简单介绍这一原因。其实，电子中的每一个数字都不是随随便便提出来的。

3.3V的这个数字是多方面的因素得出来的，这涉及到电平兼容，同时又与半导体工艺演进技术有关系，甚至还要考虑商业上的兼容性问题。3.3V供电电压是在90年代之后被定为标准，并开始使用的。在那之前，都是5V。在了解3.3V的来源之前，我们也讲一下5V的由来。

在早期的数字电路中，最常使用逻辑门电路TTL来实现电路功能，而让晶体管在饱和区和截止区之间转换的工作电压是5V，所以5V被定义为TTL的逻辑电平标准，

90年代之前，为了保持电平兼容，当然那个时候半导体工艺还是比较落后的，主要的逻辑电源和接口电压也一直都是5V电平标准，那个时候的单片机也匹配了5V的逻辑电平标准，比如我们熟悉的51单片机就是5V。5V的特点是虽然抗噪声性能强，但电压比较高，功耗大。

90年代之后，随着半导体工艺演进，芯片上的晶体管数量呈指数级增长，为了降低芯片的整体功耗，就需要一个更低的电压标准。半导体的工艺也演进到0.6um、0.5um和0.35um了。

在半导体生产工艺中发现，工艺越高，mos的栅极氧化层厚度就会减小，比如在0.35um的时候，栅极氧化层厚度减到了7nm左右，能承受的最大源漏电压大概是4V。按照这个电压减去10%安全裕量是3.6V。又因为板级电路的供电网络一般是保证+-10%的裕量，也就是3.3v了。最早使用3.3V工作电压的CPU是Intel的Pentium P54C。

在半导体工艺的不断演进下，除了5v和3.3v之外，还有2.5V、1.8V 和 1.2V 的逻辑电压电源标准。通常，电路运行的速度越快，功耗越低，逻辑电平也就需要越低。

需要特别补充的是，并不是真的是只有3.3V这个电压值，芯片才能工作，而是有±10的裕量，意思是低到3V，高到3.6V，芯片都是可以正常工作的。

最后还要给大家补充一个应用中非常重要的一点，什么时候3.3V才能兼容5V呢。以STM32芯片为例，各个引脚输出与输入的逻辑电平是3.3V，为了增加芯片的兼容性，有些引脚是可以容忍5V的，意思就是虽然工作电压是3.3V，但是如果输入是5V的电平，也会认为这是高电平。

在datasheet里容忍5V的接口都有标明，这里带有“FT” （Five Tolerate）的就是，说明这个引脚是可以正常识别5V的逻辑电平信号，而不至于因为逻辑电平电压高于自身的3.3V标准而损坏芯片，这里的容忍就是正常识别不损坏的意思。如果引脚设置的是模拟输入模式，就不能接5V。