Czy otwarty dren z pull-up do 5V przy VCC=3,3V zaszkodzi mikrokontrolerowi AT91SAM9260?

Wed Jan 17, 2024 10:26 am   

Złożyłem sobie ostatnio odtwarzacz MP3 według tego starego projektu z
Elektorniki Praktycznej:

https://ep.com.pl/files/2530.pdf

Nie, żeby to miało jakiś wielki sens. Projekt jest przestarzały i ma
pewne ograniczenia, jednak mam do niego pewien sentyment - chciałem go
złożyć już w momencie ukazania się artykułu, zacząłem nawet kompletować
części, jednak finalnie nie udało mi się wtedy zdobyć płytki. Ostatnio
przy okazji innego zamówienia w chińskiej fabryce dorzuciłem pliki z
tego projektu i mogłem go w końcu złożyć.

Odtwarzacz działa poprawnie. Jednak przy okazji uruchamiania zwróciłem
uwagą na jedną rzecz - piny sterujące wyświetlaczem KS0108 są
podciągnięte do linii 5V zewnętrznymi rezystorami 10k. Nigdzie w
dokumentacji AT91SAM9260 nie widzę informacji o pinach "5V tolerant". W
kodzie widzę jednak, że dla tych linii włączona jest konfiguracja "open
drain".

To błąd projektowy czy takie rozwiązanie jest dopuszczalne? W dłuższej
perspektywie nie zaszkodzi to mikrokontrolerowi?

Wed Jan 17, 2024 11:41 am   

On Wed, 17 Jan 2024 09:26:17 +0100, Atlantis <marekw1986NOSPAM@wp.pl>
wrote:

To zależy czy na tym pinie (i/o) są diody zabezpieczające. O ile
pamiętam ze źródeł których ufać nie mogę, np. w picach piny 5V
tolerant nie mają "górnej diody" między io a Vdd (oraz do pracy z 5V
należy je przełączyć na open drain), po to by nie nastąpił przez nią
przepływ prądu z io do Vdd 3.3V co może skutkować np. mruganiem
podświetlenia ekranu podczas wachlowania tym pinem do Vss (szyna 5V
przez diodę zawierana jest do 3.3V co powoduje wahnięcia napięć Vdd
widoczne na podświetleniu.
Dobrze ten efekt przedstawia ten film:

https://youtu.be/Npw1RxeizB8?si=ZoRF-Q-xaT5ucX5W

--
Marek

Wed Jan 17, 2024 11:58 am   

On Wed, 17 Jan 2024 10:41:43 +0100, Marek <fake@fakeemail.com> wrote:

Zabrakło puenty. Pomijając efekty uboczne jak na przykładowym filmie,
jeśli pin nie jest 5V tolerant no to będzie jakiś stres dla tego
mosfeta wyjściowego... Certyfikacji NASA taki układ pewnie by nie
przeszedł ale jako eksponat do zabawy to bym się tym nie przejmował.

--
Marek

Wed Jan 17, 2024 1:00 pm   

W dniu 2024-01-17 o 09:26, Atlantis pisze:

Gdzieś w parametrach powinien być maksymalny prąd wpuszczany w pin 'z
góry'. Jak nie jest on przekraczany to znaczy, że mu nie zaszkodzi.

Jak pin nie jest 5V tolerant i jest zabezpieczony diodą do VCC to
podwieszenie 10k wpuści w niego prąd około (5V-3.3V-0.7V)/10k = 0.1mA.

Dzięki takiemu powieszeniu na wyjściu zamiast 3V3 będzie 4V co zapewne
będzie 'lepiej widziane' przez układ który chciałby mieć na wejściu 5V.
P.G.

Wed Jan 17, 2024 3:06 pm   

On Wed, 17 Jan 2024 12:00:36 +0100, Piotr
Gałka<piotr.galka@cutthismicromade.pl> wrote:

A napięcie dren-zrodlo w sytuacji otwartego drenu? Skoro cała
struktura (krzemu) jest na 3.3V to na tym tranzystorze będzie 5V...
Szkodzi - nie szkodzi?

--
Marek

Wed Jan 17, 2024 5:31 pm   

On Wed, 17 Jan 2024 09:26:17 +0100, Atlantis wrote:

Oscyloskop by sie przydał, i sprawdzic maksymane napięcie na pinach.
Albo ustaw stan 1 i zmierz napięcie woltomierzem.

Zakładam, ze w srodku jest dioda zabezpieczająca podłączona do
zasilania. Prąd wpływający przez 10k, napiecia 3.3V nie podniesie,
ale jesli hipoteza jest prawdziwa, to na pinie powinno byc ok 4V.

J.

Wed Jan 17, 2024 6:56 pm   

On 17.01.2024 12:00, Piotr Gałka wrote:


Zastanawiam się właśnie jaki był zamysł stojący za podciąganiem tych
linii do 5V. Zgodnie ze znalezionym na szybko datasheetem, w przypadku
KS0108 wartość minimalna "input high voltage" wynosi 2V. W przypadku
AT91SAM9260 output high-level voltage przy zasilaniu napięciem 3-3,6V
wynosi przynajmniej VDD_IO - 0,4V. Tak więc w najgorszym razie będziemy
mieć około 2,9V. Ja rozumiem, że jeszcze jest możliwość spadku napięcia
na taśmie łączącej wyświetlacz z płytką, ale to prawie wolt zapasu...

Z tego co widzę w kodzie, to pin R/W nie jest w ogóle używany, więc
komunikacja pomiędzy płytką i wyświetlaczem idzie tylko w jedną stronę.

Wed Jan 17, 2024 6:58 pm   

On 17.01.2024 14:06, Marek wrote:


To właśnie też mnie zastanawia w tym kontekście...

Wed Jan 17, 2024 7:12 pm   

On Wed, 17 Jan 2024 17:56:30 +0100, Atlantis wrote:

Może kiedys był inny wyswietlacz, który więcej potrzebował?
Albo ktos z innego procesora przeniósł projekt :-)

J.

Wed Jan 17, 2024 9:06 pm   

J.F <jfox_xnospamx@poczta.onet.pl> napisał(a):

Stawiam na to, bo inne AT91SAM są 5V tolerant.

--
Grzegorz Niemirowski
https://www.grzegorz.net/

Thu Jan 18, 2024 6:34 pm   

On Wed, 17 Jan 2024 20:06:28 +0100, Grzegorz Niemirowski wrote:

Ale ciągle 3.3V?
I wyswietlacz 3.3V, wiec czemu 5V?

Ale jak kiedys był wyswietlacz 5V, a komus sie nie chciało doszukiwać
czy 3V mu wystarczy, to mógł dać pull-up 5V.

J.

Thu Jan 18, 2024 6:42 pm   

J.F <jfox_xnospamx@poczta.onet.pl> napisał(a):

Wyświetlacz jest na 5V.


Właśnie dodał i o tych pull-upach jest wątek. Chyba, że masz na myśli coś
innego.

--
Grzegorz Niemirowski
https://www.grzegorz.net/

Thu Jan 18, 2024 7:22 pm   

On Thu, 18 Jan 2024 17:42:25 +0100, Grzegorz Niemirowski wrote:

A, ok, toleruje 3V jako stan H, ale jest 5V.


Nie, moja pomyłka.

Mogł ktoś nie doczytać po zmianie wersji AT91SAM ...

J.

Thu Jan 18, 2024 9:42 pm   

W dniu 2024-01-17 o 14:06, Marek pisze:

Jeśli podają (czego nie jestem pewny), że można wpuścić z góry w dany
pin jakiś prąd to muszą zakładać, że będzie tam o 0.7V więcej niż VCC.
Nigdy tego nie wykorzystuję, ale tak by wychodziło z logiki.

Nie znam się na technologii, ale może to jest tak, że nie cały układ
jest jednakowy. Może bufory we/wy wytrzymuję więcej - może tam się robi
nieco większe tranzystory.

Są chyba procesory, gdzie cała logika chodzi na 1V8 a we/wy jest 3V3.
Nie sądzę, aby to były 2 struktury więc by mi wychodziło, że w jednej
strukturze można wykonywać elementy wytrzymujące różne napięcia.
P.G.

Fri Jan 19, 2024 12:25 am   

On Thu, 18 Jan 2024 20:42:15 +0100, Piotr
Gałka<piotr.galka@cutthismicromade.pl> wrote:

Ale w sytuacji gdy tranzystor wyjściowy pina nie przewodzi (stan 1)
jego Vds jest 5V - jest powyżej absolutne maximum ratings (4V) dla
tego mcu.

--
Marek