Wie führe ich eine korrekte MCU-Schnittstellenanalyse basierend auf VIH, VIL, IIH, IIL durch?

Also hatte ich einen Mikrocontroller (TI CC3200) mit einer Tastatur verbunden, wobei ich ein 5-V-Netzteil mit einem maximalen Nennstrom von 225 mA verwendete.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Alles funktionierte gut, bis ich das 5-V-Netzteil durch ein neues mit einer größeren maximalen Stromstärke von 2 A (gleiche 5 V) ersetzte. Dies verbrannte sofort meinen Chip.

Um zu untersuchen, warum dies passiert ist, habe ich mir das Datenblatt angesehen und festgestellt, dass ich einen sehr einfachen Fehler gemacht habe, dass ich die Eingangspins auf 5 V (PORTX[4]-PORTX[7]) auf einem 3,3-V-Mikrocontroller gezogen habe. VIH und VIL sind mit 0,65 × VDD und VDD + 0,5 V bewertet, also kein Wunder, dass sie durchbrennen würden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was ich jedoch nicht verstehe ist, warum der Chip bei meinem ersten Netzteil, wo es auch 5V waren, nicht durchgebrannt ist. Liegt es daran, dass das Netzteil eine niedrigere maximale Stromstärke hatte? Wenn dies der Fall ist, muss ich zusätzlich zu den Sorgen um den VIH- und VOH-Pegel auch genau berechnen, mit wie viel Strom ich die Eingangspins ziehen muss, basierend auf dem Wert von IIH und IIL? Aber wenn man sich dann das Datenblatt ansieht, zeigt es nur die Nennwerte für IIH und IIL, nicht min/max.

Wie führt man eine Grenzflächenanalyse auf Spannungs-/Stromebene richtig durch?

Und welche Art von Spannung haben Sie an die Stromschienen des CC3200 angelegt?
@AliChen Das CC3200-Launchpad ist tatsächlich über USB-Stromversorgung mit dem Computer verbunden, der laut Datenblatt mit 3,3 V bewertet ist. Die 5V werden separat an ein Steckbrett geliefert, in das die Eingangsstifte und die Tastatur eingesteckt wurden.
CC3200 steht für TI ARM Cortex-M4 SoC. Welche "Startrampe" meinst du?
ti.com/tool/cc3200-launchxl Dies ist das Entwicklungsboard von TI, das CC3200 enthält
Es kann ratsam sein, einige Vorwiderstände an den Eingängen hinzuzufügen, um sie vor ESD zu schützen. Wenn Sie vorhaben, durch Hardware zu entprellen, könnte dieser Vorwiderstand Teil des RC-Filters sein und zwei Zwecken gleichzeitig dienen.

Antworten (1)

Ich bin überrascht, dass jede 5-V-Versorgung einen 3,3-V-Chip durch 10k-Pull-ups durchbrennen würde. Das wären weniger als 2mA durch die Eingangsschutzdioden. (Ich gehe davon aus, dass der CC3200 Schutzdioden hat - es wäre seltsam, dies nicht zu tun.) Wenn die 3,3-V-Versorgung keinen Strom aufnehmen kann, könnte sich möglicherweise die Spannung an seinem Ausgangskondensator aufbauen, aber ich würde erwarten, dass der Regler dies tut das kompensieren. Möglicherweise verhält sich die 2A-Versorgung beim Einschalten anders.

Unabhängig davon ist die Lösung dieselbe - legen Sie keine 5 V an einen 3,3-V-Pin! Wie Sie dem Datenblatt entnehmen können, liegen die digitalen Eingangsströme im Nanoamp-Bereich, sodass Sie sich (fast) nie darum kümmern müssen. Alles, was Sie tun müssen, ist:

  1. Stellen Sie sicher, dass die Pull-up-Spannung innerhalb des VIH-Bereichs liegt. Normalerweise möchten Sie, dass die Pull-up-Spannung mit der IO-Spannung (oder VDD, wenn sie gleich sind) identisch ist. Wenn der Strom niedrig genug ist, können Sie dieselbe Versorgung verwenden.

  2. Stellen Sie sicher, dass die Pull-up-Versorgung genügend Strom liefern kann, wenn die Pull-up-Leitungen niedrig sind. In Ihrem Fall ist das:

ICH S u P P l j = 3.3 v 10 k Ω | | 10 k Ω | | 10 k Ω | | 10 k Ω = 3.3 v 2.5 k Ω = 1.32 M A

  1. Stellen Sie sicher, dass die Ausgangspins (PORTx [0-3]) genügend Strom aufnehmen können, um ihre Leitungen nach unten zu ziehen. Dies ist das ICH Ö L spez. Laut Datenblatt, ICH Ö L ist konfigurierbar, und der niedrigste Wert ist 2mA. Jeder IO muss nur einen Pull-up verarbeiten, also:

ICH P U = 3.3 v 10 k Ω = 0,33 M A
ICH Ö L >= 2 M A
ICH P U < ICH Ö L

Könnte es sein, dass der GPIO für 1,8 V konfiguriert wurde?
Das Benutzerhandbuch für das LaunchPad sagt, dass das Board 3,3 V liefert. 1,8 V wären eine seltsame Wahl für ein Evaluierungsboard, wenn man bedenkt, wie viel 3,3-V-Zeug es da draußen gibt.
Wie führe ich eine korrekte MCU-Schnittstellenanalyse basierend auf VIH, VIL, IIH, IIL durch?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v