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  • IO驱动能力

    千次阅读 2020-09-22 22:42:19
    只为学习,不作任何商业用途!... 该IO口的驱动驱动能力为4mA 2、负载过大(小电阻) -> 负载电流超过其最大输出电流 -> 驱动能力不足 -> 输出电压下降 -> 逻辑电路无法保持高电平 -> 逻辑混

    **转自:**https://www.cnblogs.com/kumata/p/11960441.html
    只为学习,不作任何商业用途!侵权请告知,立删!
    驱动能力
    电源驱动能力 -> 输出电流能力 -> 输出电阻

    1、指输出电流的能力,比如芯片的IO在高电平时的最大输出电流是4mA -> 该IO口的驱动驱动能力为4mA
    2、负载过大(小电阻) -> 负载电流超过其最大输出电流 -> 驱动能力不足 -> 输出电压下降 -> 逻辑电路无法保持高电平 -> 逻辑混乱 XX
    3、一般说驱动能力不足是指某个IO口/引脚无法直接用高电平驱动某个外设,需要加三级管(驱动脚由三极管的发射极或集电极提供)或者MOS管。

    IO与输出电流
    单片机的IO口用程序控制,输出0/1 -> 在引脚形成高低电平。

    但程序不能控制引脚的输出电流 -> 输出电流很大程度取决于引脚上的外接器件。

    单片机输出低电平时驱动能力ok,输出高电平时驱动能力就不ok了。

    拉电流 sourcing current
    高电平输出时,一般是输出端对负载提供电流,其提供电流的数值叫“拉电流”

    对一个端口而言,如果电流方向是向其外部流动的则是“拉电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED连至GND,当该IO输出为逻辑1时能不能点亮LED,去查该器件手册中sourcing current参数。

    灌电流 sink current
    低电平输出时,一般是输出端要吸收负载的电流,其吸收电流的数值叫“灌电流”。

    对一个端口而言,如果电流方向是向其内部流动的则是“灌电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED连接至VCC,当该IO输出为逻辑0时能不能点亮LED,需查该器件手册中sink current参数。

    与驱动电路的关系
    拉电流和灌电流是衡量电路的输出驱动能力。
    灌电流负载 -> 合理
    拉电流负载和上拉电阻 -> 产生很大的无效电流 -> 增大系统功耗

    RR Model
    并联R-R -> R下降 -> 驱动能力上升

    RC Model
    电阻电容R-C -> 充电模型 -> 接触释放电子

    R design level
    IO.drive 2mA~4mA nx 100 Ω级

    IO.load RC model 无限大

    IO.Board Pu nx 10k Ω级(应用->board)

    IO.chip Pu nx 100k Ω级(应用->保护chip自己)

    展开全文
  • 下述的各个电路,都是以扩充单片机的输出电流为主题。其实,很多数字IC的输出端,都存在扩充电流输出能力的问题,这里给出的电路,是普遍适用的。
  • FPGA IO驱动能力设置对设计的影响

    千次阅读 2015-12-16 11:03:15
    FPGA IO驱动能力设置对设计的影响 2009年6月5日  评论 发表评论  最近调试一个FPGA设计,其实也是老的设计,以前已经调试通了,这次只是有一些小的更新。  但是在调试的过程中发现虽然大的功能上...

    FPGA IO驱动能力设置对设计的影响

    200965   

    评论 发表评论

           最近调试一个FPGA设计,其实也是老的设计,以前已经调试通了,这次只是有一些小的更新。

           但是在调试的过程中发现虽然大的功能上没有什么问题了,但是设计的可靠性大打折扣,经常在负荷比较大的时候就down掉了。苦苦调试未果,因为实在是发现不了有什么问题了。本文来源于www.eenote.com,版权所有,转载请注明。

           后来用逻辑分析仪查看IO口上的波形发现,原本应该是干净的数据波形的IO上,出现了很多毛刺。如图1所示。

    FPGA <wbr>IO驱动能力设置对设计的影响(转及评)

           图1中上面波形是期望的波形,而下面的波形是实际从逻辑分析仪中看到的波形。

           由于波形不干净从而导致判别电路产生误判,导致电路失效。

           分析了一下,可能是IO的驱动能力不够导致线上的电平不能马上到达期望的波形,从而产生抖动。又仔细看了下以前的设计,发现原来的设计中IO的驱动能力设置为24mA,而新的设计中没有相关设置,采用的是默认的12mA。尝试改了驱动能力,再次Implementate设计、上机试验、OK。看来以后的设计中还是需要注意下IO的驱动能力啊。

    后注:后来用示波器看了一下IO上的波形,当驱动能力为12mA时的近端波形如图2所示:

    从图2波形可以看到:

    在上升沿和下降沿的中间由于信号的反射导致电平在阈值附近震荡,从而出现了前面在逻辑分析仪中看到的波形。

    后又看了下将驱动能力设为24mA时的近端波形,如3所示: 

    图3中可以看到反射虽然依然存在,但位置有所变动,已经离开了中间的敏感区域,从而可以在逻辑分析仪中得到干净的波形。这也解释了为什么设计会受到IO驱动能力的影响。

    想要彻底的消除近端反射,同时保证在远端可以信号的信号质量,目前还没想到什么办法,看来只有修改设计,避免设计在向外Drive总线时,同时直接检测IO上的波形。

        关于上述问题的解析:

    2中现象为:轨道塌陷。

    原因是:由于低电平到高电平的转换过程,电源需要一定的时钟反应,如果转换速度超过了电源的反应时间,会导致输出引脚处在低电平到高电平转换过程中出现充电不足的现象,即图2中现象——电平由低到高转换过程中包含两次充电过程。

    问题分析:出现图2现象的问题归根于电平由低到高转换过程电源能力不足未能及时供给电流,解决问题的方法也应该从电源、电流入手。

    解决方法:提高电源及时供给能力可以采用在芯片电源引脚周围加入较大电容储能,如FPGA电源引脚周边加入100u68u的大电容解决上述问题。当然,可以采用直接提高IO引脚输出电流也是一种方法,可以一定程度上解决上述图2问题。

    PS:上述作者认为的信号反射问题,在图中表现并不明显,图2及图3中可以认为是串扰或者其它干扰导致的波动。反射现象是电平转换时波形幅度从大到小逐渐变化。

     转自:http://www.eenote.com/?p=371


    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

    作者观点:

    今天在调试ADF5901的时候,射频能够出来,但是功率不够,检测时序无果找不到错误,就用示波器观测时域波形,发现时钟上出现抖动,然而ADF对时钟抖动特别敏感,ADF的配置时钟是由内部分频且用通用管教做的输出


    通过更改io输出的驱动能力,降低了时钟的抖动,从而解决问题:

    在ucf的clk管教上添加dirver驱动为2

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  • 单片机的IO是有驱动能力限制的,特别是输出为高电平的时候,是有限制的。我们在设计单片机输出的时候,一定要注意IO口的输出能力和输出电平是否可以接受,其次是负载类型会不会造成信号不良或对IO口本身造成伤害。
  • 单片机IO驱动能力

    千次阅读 2016-11-29 19:44:00
    以STM32的IO口为例,最大的输出电流和灌入电流在芯片手册上...所以单片机驱动外设时,如果不是信号型而是功率型的,如继电器,都要用三极管等缓冲器扩流。 转载于:https://www.cnblogs.com/yuesheng/p/6115093.html...

    以STM32的IO口为例,最大的输出电流和灌入电流在芯片手册上都有说明。单个IO口一般都是十几mA到几十mA,同时总的VDD电流也有限制,大概为150mA。所以单片机驱动外设时,如果不是信号型而是功率型的,如继电器,都要用三极管等缓冲器扩流。

    转载于:https://www.cnblogs.com/yuesheng/p/6115093.html

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  • 今天看了上拉电阻和下拉电阻等讲到了关于驱动能力,不太懂,于是谷歌了下,看到如下文章。 其中是关于驱动能力的几个问题。直接进入主题吧。 1、问:为什么说驱动能力不够是因为提供电流太小而不是电压?如何分析...

    在电子设计中一些基本的问题需要我们掌握。今天看了上拉电阻和下拉电阻等讲到了关于驱动能力,不太懂,于是谷歌了下,看到如下文章。

    其中是关于驱动能力的几个问题。直接进入主题吧。

      1、问:为什么说驱动能力不够是因为提供电流太小而不是电压?如何分析驱动能力不够?

      答:首先我们看到的驱动能力不够大部分是在你选择的负载(电阻、喇叭等)电压符合供电电压的。那么电压符合了只要看电流大小是否足够。是电压还是电流引起驱动能力不够,给你一个判断的方法,将后级电流开路测试电压是否符合负载电压。符合但接上负载后电压就会降低这个就电流驱动能力不够。如果电压不够则是驱动电压不够。

      2、什么情况下要考虑驱动能力?

      答:任何情况都要考虑包括数字信号处理的接口电路里。但是常说的驱动能力都是在功率驱动的情况下用的比较多。

      3、怎么知道在集成电路里和平常IC驱动能力是否足够?和提高驱动能力的办法?

      答:在IC的资料里都有说明I/O的驱动能力,根据你的负载所需要的驱动能力来判断这个IC的I/O口是否符合,如果符合可以用

    三极管或者MOS管放大提高驱动能力。

      4、举个例子:用一个IC驱动led。IC输出电压5V,输出电流20mA.用来驱动一个白色led。led是20mA 3.3V的。

      答:那么5V-3.3V=1.7V ,20mA时1.7V/20mA=85.这样我们可以再led上串接一个电阻为84的正解I/O负对地就可以了。

      现在用他驱动300mA的3.3V的1WLED。I/O驱动能力就不够了,需要提高驱动能力。分析输出5V输出20mA用三极管8050放大为200倍。三极管集电极电流要在300mA计算得:300mA/200=1.5mA,此为基极电流。为了使三极管深度饱和选用10倍饱和电流(此处未看懂,看懂要回来说明)。1.5*10mA=15mA,5V/15mA=333欧。则选用330欧的电阻加到三极管基极和I/O口上。发射极接地。极端及接LED和分压电阻R,R=(5V-3.3V)/0.3=5.1欧,

    则选5.1欧/1W的电阻。

    展开全文
  • 单片机IO引脚驱动能力的提高

    万次阅读 2016-01-25 11:44:17
    早期的51单片机,驱动能力很低。P1、P2和P3口只能驱动3个LSTTL输入端,P0口可驱动8个。如果想要驱动更多的器件,就要用到“总线驱动芯片”。经常用的就是74LS244(单向)和74LS245(双向)。现在常用的 AT89C51 ...
  • atmega8 IO驱动能力

    千次阅读 2011-08-01 16:09:01
    普通51 IO口 拉电流100ua 灌电流10ma   atmege8 IO口 拉电流20ma...今天又在焊的板子上加了一个蜂鸣器,IO口直接驱动,比悲剧的51还要加个三极管驱动强多了   蜂鸣器果断很有远见的加到PWM口上去,到时可以放个音乐了
  • PMOS管测试步骤(Drive High Ability) 1、将IO PAD配置成output模式,...2、将IO PAD配置成最大Driving电流(Idrv-max)模式,例如,如果PAD driving能力有4/8 mA两档,则应该选择8mA这档进行测试。 3、将IO PA...
  • 几种常用单片机I/O口驱动能力在相关的资料中的说法是:GMS97C2051、AT89C2051的P1、P3的口线分别具有 10mA、20mA的输出驱动能力,AT89C51的P0、P1、P2、P3的口线...
  • 本文主要讲了单片机io驱动能力与上拉电阻,希望对你的学习有所帮助。
  • 51单片机的IO驱动能力、灌电流、拉电流、上拉电阻的选择
  • 详细分析51单片机各IO引脚的驱动能力。 单片机的引脚,可以用程序来控制,输出高、低电平,这些可算是单片机的 输出电压。 但是,程序控制不了单片机的输出电流。 单片机的输出电流,很大程度上 是取决于引脚上的...
  • 单片机的引脚,可以用程序来控制,输出高、低电平,这些可算是单片机的输出电压。
  • 详细分析了几种常见单片机的I/O口结构,并据此分析其驱动能力大小
  • GPIO 驱动能力测试

    千次阅读 2018-01-04 19:02:07
    在需求文档中 GPIO 驱动电流是6mA,高电平1.8V,GPIO 状态简单分为三种,输入,输出高,输出低,那么如何测试呢? 输出高: 输出低:   输入:
  • 单片机IO引脚驱动能力与上拉电阻

    千次阅读 2013-09-02 09:06:50
    分析一下 TTL 的输入特性,就可以发现,51 单片机基本上就没有什么驱动能力。 它的引脚,甚至不能带动当时的 LED 进行正常发光。 记得是在 AT89C51 单片机流行起来之后,做而论道才发现:单片机引脚的...
  • 灌电流负载,是合理的;而“拉电流负载”和“上拉电阻”会产生很大的无效电流,这种电路不合理。
  • 本文为读者提供了一个关于51单片机IO引脚的驱动能力与上拉电阻设计方案,希望会对读者有所帮助。
  • STM32的IO口灌入电流和输出驱动电流最大是多少?

    万次阅读 多人点赞 2019-06-06 00:57:34
    刚开始学习一款单片机的时候一般都是从操作IO口开始的,所以我也一样,先是弄个流水灯。 刚开始我对STM32的认识不够,以为是跟51单片机类似,可以直接操作端口,可是LED灯却没反应,于是乎,仔细查看资料发现,原来...
  • 10.驱动通信(I/O通信)

    千次阅读 2021-10-04 20:24:54
    驱动本身是没法进行通信的.驱动通信通常都是设备通信(DRIVER_OBJECT包含一个设备对象(DeviceObject)成员,类型为_DEVICE_OBJECT). Windbg输入dt _DRIVER_OBJECT查看驱动对象结构体 Windbg输入dt _DEVICE_OBJE
  • (10-20mA之间,当中P0驱动能力最强,但对于驱动直流电机依旧非常弱。其结果就是电机不转)。那么有什么办法提高驱动能力吗?以下就来介绍本文的一种简单方法。 二、实验元件 NPN三极管:s8050 (管脚序列为:EBC) ...
  • STM32 GPIO口的驱动能力

    千次阅读 2014-02-22 17:00:00
    这就需要考虑到GPIO口的驱动能力,按照需求来设置GPIO口的工作模式。 推挽输出——可以输出高,低电平,连接数字器件 开漏输出——输出端相当于三极管的集电极, 要得到高电平状态需要上拉电阻才行,适合于做...
  • 结论就是:单片机输出低电平的时候,驱动能力尚可,而输出高电平的时候,就没有输出电流的能力。           下面我们分析一下拉电流负载和灌电流负载的区别:          ...

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