5V-tolerant ARM [ditutup]

9

Kami memiliki sistem warisan 5V yang menggunakan banyak sensor analog dan berbagai IO digital 5V lainnya. Kami sedang mencari untuk pindah ke MCU ARM untuk membawa desain ini sejalan dengan sistem kami yang lebih baru yang semuanya berbasis Cortex-M3. Saya lebih suka tinggal dengan MCU 5V jadi saya tidak kehilangan akurasi pada input ADC dan jadi saya tidak perlu menjalankan catu daya 3.3V tambahan. Saya sudah mencari MCU ARM 5V yang kompatibel dan hanya menemukan seri FM3 dari Fujitsu, yang sepertinya hampir tidak ada stok. Pertanyaan saya adalah:

  • Apakah layak untuk terus mencoba menggunakan mikro 5V atau haruskah kita pindah ke pembagi tegangan untuk ADC dan level shifters / transistor untuk IO digital?

  • Adakah yang punya pengalaman dengan jajaran Fujitsu FM3?

  • Apakah ada mikrokontroler ARM 5V lain yang kompatibel di luar sana?

arm analog Penanya
sumber
Pembaruan: TMPM380 dari Toshiba sepertinya berfungsi. Saya agak khawatir tentang kemampuannya untuk menulis ke flash pada 85C.
QuestionMan

Jawaban:

11

Catu daya ganda + 3.3V / 5V + pemindah level akan dikenakan biaya lebih dari nilainya. Pembagi resistor akan membuat Anda mendapatkan level 3,3 V murah, tetapi Anda akan membutuhkan pemindah level untuk menuju logika 5 V. 74HCTxx buffer akan melakukan ini dengan murah, tetapi itu adalah ruang ekstra pada PCB Anda.

Untuk ADC itu berarti tingkat kebisingan 3,6 dB lebih tinggi. Jika ini tidak dapat diterima, Anda mungkin dapat mengurangi nilainya dengan decoupling yang lebih baik, yang masih akan menjadi solusi yang lebih murah.

Saya akan menggunakan sistem 3.3 V saja.

stevenvh
sumber
1
Sayangnya, saya masih harus menyediakan pasokan 5V untuk memberi daya pada papan sensor, dan itu tidak akan bekerja dengan 3.3V.
QuestionMan
@QuestionMan - seperti apa tampilan antarmuka sensor? I2C? SPI? Atau apakah itu output analog untuk ADC? Apakah 3.6 dB masalah?
stevenvh
Antarmuka sensor adalah output analog 0 hingga 5V, sayangnya. Saya tidak berpikir 3.6dB akan menjadi terlalu banyak masalah, atau setidaknya saya harap tidak. Kalau tidak, saya mungkin akan terjebak dengan chip ADC eksternal.
QuestionMan
4

LPC NXP (dan mungkin banyak lainnya) memiliki GPIO toleran 5V, namun outputnya hanya 3.3V. Solusi umum adalah menarik pin output ke pasokan 5V dan mengaturnya ke mode drain terbuka (tristate) ketika Anda perlu "output" 5V:

https://github.com/ytai/ioio/wiki/Digital-IO

Namun, ini tidak akan menyelesaikan masalah ADC Anda.

Igor Skochinsky
sumber
Ya, ini benar-benar masalah ADC yang mengganggu saya, ada banyak alat untuk mencapai terjemahan digital.
QuestionMan
1
"LPC" sangat luas, termasuk ARM7TDMI dan bahkan 8.051 yang kompatibel. Jadi, Anda harus lebih tepat. Panduan pemilihan mikrokontroler NXP hanya menyebutkan toleransi 5 V untuk seri Cortex-M0 LPC1100, IIRC.
stevenvh
Halaman yang Anda tautkan dengan menyebutkan keluaran saluran terbuka, tetapi karena sebagian besar mikrokontroler tidak memiliki yang sepertinya kurang relevan.
stevenvh
1
Saya tidak tahu tentang "kebanyakan" mikrokontroler, tetapi LPC17xx (dan saya pikir Cortex-Ms lain dari NXP) tentu memiliki saluran terbuka. Mungkin tidak semua GPIO ada di chip, tetapi kebanyakan dari mereka.
Igor Skochinsky
2
Setiap GPIO yang pernah dibuat mampu berperilaku setara dengan keluaran saluran terbuka. Itu melekat dalam kemampuan untuk bertindak sebagai input. Biasanya Anda menulis data Anda ke "register arah" bukan "register data".
Ben Voigt
3

Pemindah level adalah cara termudah dan paling sederhana untuk menyelesaikan masalah Anda. Anda dapat menggunakan ADC 5 V dan mengubah outputnya menjadi 3,3 V. Saya berasumsi Anda terutama menggunakan MCU dan berdaya rendah, sehingga regulator LDO 5 V hingga 3,3 V dapat bekerja dengan baik.

Saya akan menghindari bagian yang tidak diisi; itu mungkin karena itu tidak populer, atau Anda perlu membeli sejumlah besar. Bagaimanapun saya akan khawatir tentang dukungan.

Brian Carlton
sumber
1

Seri Nuvotron NuMicro NUC100 dapat beroperasi dari 2V5 hingga 5V5, tetapi mereka adalah Cortex M0. Ini adalah ARMv6-M dan bukan v7-M, tetapi alat dan lib sering mendukung arsitektur ini juga.

Turbo J
sumber
Temuan yang sangat bagus, saya mungkin bisa menggunakan M0. Sepertinya mereka spin-off dari Winbond, ada yang tahu tentang masa hidup produk mereka? Mereka mengklaim sepuluh tahun, tetapi akan menyenangkan untuk mendapatkan lebih lama.
QuestionMan
1

Banyak Texas Instrument MCU toleran 5v, lihat seri Cortex m3 mereka .

[EDIT]

Seperti yang dikatakan dalam pertanyaan, halaman ini terhubung ke MCU keluarga Cortex M3 dari Texas Instruments. Menurut lembar data mereka (bagian 20 Karakteristik Listrik, Penilaian Maksimum), MCU ini menerima input maksimum 5,5v.

Ini juga berlaku untuk keluarga Stellaris Launchpad (yaitu TI Cortex M4) yang saya gunakan.

Arcadien
sumber
0

Banyak chip AVR UC3 yang dapat berjalan pada pasokan 5V. Saya berasumsi mereka 5V I / O-toleran berdasarkan tegangan suplai mereka.

Toby Lawrence
sumber
1
Tapi OP mengatakan dia menginginkan Cortex-M3. Yang mana UC3 bukan ...
stevenvh
1
Nah, pertanyaannya tidak mengatakan dia membutuhkan Cortex-M3. Salah satu keluarga yang menggunakan arsitektur ARM tampaknya dapat diterima. (Itu masih belum termasuk AVR)
Ben Voigt
Ah, kamu benar, maaf. Saya melihat ARM dan membuat tautan mental yang salah ke 32-bit secara umum. Salahku!
Toby Lawrence
0

Cypress PSoC 5 LP (Cortex M3) dapat beroperasi dari 0,5 V hingga 5,5 V. Selain itu memiliki 4 pin power Vdio untuk 4 grup I / O. Setiap kelompok I / O dapat beroperasi dengan voltase berbeda. Hal ini memungkinkan untuk menghubungkan sirkuit dengan tegangan seperti 3,3 V, 1,8 V, 5 V secara bersamaan tanpa level shifters.

Konecc
sumber