MCU中5V耐压pin的那些事

大家好，我是电源漫谈，先给出典型的IO口的内部结构示意图。  

图0 IO口内部结构示意图  

I/O口的内部结构示意图，我们放在这里，不过今天不主要讨论它的细节。通常来说，3.3V供电的MCU会有一些耐压5V的pin，通过这些5V输入pin，可以很方便的去直接和5V的器件连接，而不需要电平转换这个过程。本文就简要说一下5V耐压的pin的一些特性。  

以dsPIC33CK256P508系列来说，数据手册中表格8-2给出了所有5V耐压输入的pin，如下图中的阴影部分端口。  

图1 5V耐压pin的端口  

在数据手册中绝对最大rating部分对这些pin也有相应的描述，如下图2。

图2 5V耐压输入pin的额定电压说明  

这里可以看出，3.3V耐压的MCU，在VDD上最大可以达到4V的耐压，对于非5V输入耐压pin而言，其最大耐压可以达到VDD+0.3V。对于5V耐压pin而言，又分为两种情况，当VDD供电小于3V时，即使这个pin是5V耐压输入pin，那么其最大耐压也只有3.6V,当VDD供电大于3V时，这个pin可以达到的最大耐压为5.5V，所以，对于5V耐压的pin而言，还要注意其VDD供电电压是多少，才能确定其是否具有5V耐压输入的能力。  

图3 器件的封装表示图信息  

从器件的pin脚封装排布图上，同样可以看到5V 输入耐压的相关信息，如图3所示，对于28pin的SSOP封装的器件而言，可以从图上看到阴影部分为5V耐压输入pin。  

图4 5V耐压输入pin的输入电压规格  

注意，这里指的是pin的输入电压规格，当这个pin为5V耐压规格时，对于这个pin的输入高电平电压指标是有影响的，如一般的GPIO口如果其为5V耐压，那么其最大耐压为5.5V,dsPIC33 系列芯片MCLR pin一般是5V耐压，所以也支持最大为5.5V.

对于I2C pin来说，当是否使能SMbus功能时，对于这个pin的高电平门限下限是有影响的，而对于高电平上限都是5.5V.

图5 5V耐压pin对漏电流的影响  

从规格书的数据来看，不管GPIO是否为5V耐压，其漏电流指标都是一样的，都是+-700nA.

图6 pin的注入电流指标  

对于GPIO来说，除了5V耐压pin，其输入高电平时注入电流指标最大值为5mA，对于5V耐压pin来说，事实上它有一个重要特性，它并不包含内部的高边二极管从而连接到VDD供电，所以其不能忍受任何正的输入电流。  

以上，对规格书中5V耐压pin的相关特性做一个基本的整理，希望能有一定帮助。  

参考文档，dsPIC33CK256MP508 FAMILY datasheet