2 AVR mit einem Pin Verbinden

[Dirk]

Hi Peter,

Wenn Vcc = 0V ist, fängt die Diode ab etwa 0.6V am Pin an zu leiten. Deshalb ist die maximal erlaubte Spannung an einem Pin auch mit Vcc+0.5V angegeben (Findest du ab Seite 302).

Das trifft ja nicht zu:
Wenn ein µC spannungslos ist, liegt Vcc nicht an 0V. Daher denke ich nicht, dass die obere Schutzdiode den I/O-Pin auf Low-Pegel ziehen kann. Hast du das mal konkret geprüft?

[Peter(TOO)]

Hallo,

Das trifft ja nicht zu:
Wenn ein µC spannungslos ist, liegt Vcc nicht an 0V. Daher denke ich nicht, dass die obere Schutzdiode den I/O-Pin auf Low-Pegel ziehen kann.

Überlege mal, was alles zwischen Vcc und Vo Alles angeschlossen ist!
Da liegen jede Menge Widerstände, Kondensatoren und andere Halbleiter.

Hast du das mal konkret geprüft?

Immer wieder, seit etwa 40 Jahren. Entweder ist Vcc niederohmig, dann wird der Pin gegen Masse gezogen oder Vcc ist hochohmig, dann wird die Schaltung über die Diode mit Spannung versorgt.

Möglicherweise brennt auch die Diode wegen Überlastung durch (Es kann auch eine Leiterbahn auf dem Chip durchbrennen).
Wegen den Leiterbahnen müssen auch alle Vcc und Vo an einem Chip extern verbunden werden, auch wenn scheinbar alles funktioniert, wenn nicht alle angeschlossen werden (Ich habe hier schon öfters Steckbrett-Aufbauten gesehen bei denen nicht alle Pins angeschlossen sind).

Das mit den Schutzdioden ist aber noch etwas komplizierter, eigentlich gehören sie zu einem parasitären Thyristor, welcher bei genügend Strom zu einem Latch-Up führen kann.
Im Gegensatz zu einer Leiterplatte besteht ein Teil der Leiterbahnen auf einem Chip nicht aus Metall, sondern aus einem Silizium-Kanal, welcher durch einen pn-Üergang isoliert ist.

MfG Peter(TOO)

[demmy]

Hi,

heißt das jetzt ein Pull-Down wäre in jedem Fall die sicherste Variante gewesen?

Viele Grüße

[Peter(TOO)]

Hallo,

heißt das jetzt ein Pull-Down wäre in jedem Fall die sicherste Variante gewesen?

Das kommt drauf an, welche Fehlerzustände erkannt werden sollen!

Über die Programmlogik hast du aber bis jetzt keinerlei Aussagen gemacht
Hier weiss deshalb niemand, welche Fehler zu welchen Ergebnissen führen und welche Ergebnisse fataler sind.

Jede Entwicklung ist immer ein Kompromiss, welches der beste Kompromiss ist, hängt vom zu lösenden Problem ab!

Wie ich mit dem Sicherheitskreis versucht habe zu vermitteln, hat man eine Drahtbruch-Erkennung aber kann einen Kurzschluss nicht erkennen oder halt umgekehrt.
Wenn man beides erkennen will, wird die Schaltung wesentlich aufwändiger. Allerdings steigt die Fehlerrate mit Komplexität aber wieder an.

Mit 2 Elementen, kann man einen Fehler erkennen, weiss aber nicht welches das richtige Resultat ist. Mit 3 Elementen gibt man der Mehrheit recht und nimmt dieses als richtiges Resultat, wobei unter ganz wenigen Umständen dies auch falsch sein kann. Bei mehr als 3 Elementen nimmt die Sicherheit wieder ab, weil die Schaltung komplizierter wird.
Da landet man im Bereich der Statistik und Wahrscheinlichkeiten.

MfG Peter(TOO)

[Dirk]

Hi Peter,

Entweder ist Vcc niederohmig, dann wird der Pin gegen Masse gezogen oder Vcc ist hochohmig, dann wird die Schaltung über die Diode mit Spannung versorgt.

Die Ausgangsfragestellung war ja:
Mit welchem Pegel (H/L) wird ein I/O-Pin eines spannungslosen Atmel-AVR (Vcc u. V0 frei floatend, GND verbunden) von einem anderen Atmel-AVR unter Spannung erkannt?
Dazu gibt es ja noch 2 Varianten: Der Input-Pin des AVR unter Spannung hat den internen Pullup ein- oder ausgeschaltet.
Weitere Varianten wären externe Pullups/-downs, die das noch weiter aufsplittern.

Meine Behauptung: Der I/O-Pin des spannungslosen AVRs wird als H-Pegel erkannt.
Ich habe es aber noch nicht probiert.

Wenn ich mal mehr Zeit habe, hole ich das mit und ohne int. Pullup mal nach.

[PICture]

Hallo!

Meine Behauptung: Der I/O-Pin des spannungslosen AVRs wird als H-Pegel erkannt.

Ich habe früher parallel kurzgeschlossene Ausgänge von TTL IC's (keine µC) mit Umschaltung von +VCC professionel erfolgreich als Multiplexer verwendet, weil sie spannungslos hochohmig waren. Ich denke, dass es bei µCs genauso ist.

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,

Ich habe früher parallel kurzgeschlossene Ausgänge von TTL IC's (keine µC) mit Umschaltung von +VCC professionel erfolgreich als Multiplexer verwendet, weil sie spannungslos hochohmig waren. Ich denke, dass es bei µCs genauso ist.

TTL ist Bipolar, und der Eingang ist der Emitter eines pnp-Transistors, dessen Basis gegen Vcc gezogen wird.
Ein offener TTL-Eingang zeigt daher einen "1"-Pegel. Bei TTL durfte man auch einen unbenutzten Eingan einfach offen lassen!
TTL ist auch relativ unempfindlich gegen ESD, da der Eingang niederohmig ist.
https://commons.wikimedia.org/wiki/F...00_Circuit.svg

Heute werde aber kaum noch bipolare TTL-Gatter mehr verwendet, die heutigen 74xx-Familien sind auch CMOS.

Im APPLE ][ wurde diese Multiplex-Methode auch verwendet. Bei den kleinen Bipolar-ROMs (256 Byte, nix mit Kilo!) auf den I/O-Karten wurde einfach Vcc abgeschaltet, damals vor allem um Strom zu sparen.

Bei CMOS ist dies aber anders!
Da der Eingang eigentlich nur aus dem Gate besteht, hat man einen sehr hochohmigen Eingang, welcher eigentlich auch entsprechend empfindlich gegen ESD ist! Deshalb braucht man die Schutzschaltung mit Dioden oder einer Z-Diode.

Zudem hat man das Problem, dass bei einem offenen Eingang dieser irgendeinen Spannungswert annimmt, meistens irgend etwas im Bereich der halben Betriebsspannung.
https://commons.wikimedia.org/wiki/F...:Inverter1.svg
Hier hat man dann das Problem, dass dann beide Transistoren gleichzeitig leiten und die Speisespannung kurzschliessen. Bei CMOS sind unbeschaltete Eingänge verboten.

Bei µCs werden im allgemeinen, zu der Schutzschaltung, bei den I/O-Pins, noch hochohmige Pull Ups eingebaut, weshalb man diese unbeschaltet lassen kann. Die per Software schaltbarem Pull Ups sind liegen dann parallel und sind niederohmiger.

MfG Peter(TOO)

- - - Aktualisiert - - -

Hallo,

Mit welchem Pegel (H/L) wird ein I/O-Pin eines spannungslosen Atmel-AVR (Vcc u. V0 frei floatend, GND verbunden) von einem anderen Atmel-AVR unter Spannung erkannt?

Vcc floatet aber nicht wirklich, da hängt intern immer der ganze µC mit dran.

Meine Behauptung: Der I/O-Pin des spannungslosen AVRs wird als H-Pegel erkannt.

Theoretisch musst du damit rechnen, dass ein L-Pegel erkannt wird.
Praktisch spielt da noch der Zufall mit rein. Die Frage ist eben noch, welchen Strom der AVR bei welcher Spannung aufnimmt. Unterhalb der minimalen Betriebsspannung garantiert da keiner etwas und Halbleiter sind nun mal keine linearen Widerstände.

Kar ist nur, dass der Pull Up, Vcc über die Schutzdiode anhebt, praktisch liegt dann Vcc etwa 0.6V niedriger als der Pegel am Pin. Welche Spannung sich dann einstellt, hängt vom Wert des Pull Ups ab und der Stromaufnahme des AVR bei der entsprechenden Spannung. Möglich ist auch, dass das Ganze oszilliert.
Es wird Streuungen mit den Exemplaren und der Temperatur geben.

MfG Peter(TOO)