Có an toàn để kết nối hai chân MCU trực tiếp với nhau không?

Tôi đang làm việc trên một dự án MSP430 yêu cầu tôi định tuyến đầu ra của một thiết bị ngoại vi vào đầu vào của thiết bị ngoại vi khác. Vì vậy, tôi có hai chân MCU được kết nối trực tiếp với nhau. Điều này có vẻ đáng ngờ đối với tôi vì có khả năng xảy ra lỗi lập trình khiến cả hai đầu ra (có thể xung đột). Ngoài ra, có vấn đề về trạng thái khởi động và lập trình.

Trong trường hợp xấu nhất, nếu một chân đang lái HI, chân kia đang lái LO, thì các chân GPIO thường có khả năng chìm nhiều hơn khả năng nguồn ... vì vậy, nó sẽ giống như lấy đầu ra HI và rút ngắn nó xuống gần đất. Điều đó thật tệ ... nhưng nó tệ đến mức nào? Có khả năng gây thiệt hại cho MCU không?

Tôi thường thấy các ví dụ trên web của những người sử dụng Arduinos để chiếu sáng một đèn LED giữa hai chân mà không có điện trở và tôi không nghe thấy bất kỳ câu chuyện nào về bất cứ ai chiên bất cứ thứ gì ngoại trừ đèn LED. Rõ ràng bạn sẽ không muốn làm điều này trong một sản phẩm, nhưng các nhà sản xuất thường cố gắng bảo vệ MCU khỏi các chân GPIO bị quá tải?

Nghĩ về nó khi nhìn lại, đặt một điện trở giới hạn dòng điện giữa hai chân sẽ ngăn chặn mọi lo lắng, nhưng ngay cả một thay đổi phần cứng nhỏ là một điều rất khó thực hiện tại thời điểm này.

Để tham khảo trong tương lai và lợi ích của hậu thế, có ai có ý tưởng nào khác về cách giảm thiểu rủi ro khi kết nối hai chân MCU với nhau không, và nói chung, giảm thiểu rủi ro đến từ khả năng quá tải pin GPIO?

Đó không phải là vấn đề nhưng nếu bạn lo lắng rằng có thể có xung đột đầu ra thì hãy kết nối chúng với điện trở 1k ohm. Điều này sẽ giới hạn hiện tại cho phù hợp.

Tuy nhiên, nếu đầu vào cần các cạnh thực sự nhanh thì khi bạn chắc chắn nó đang hoạt động, hãy bắc cầu 1k ohm với một khoảng ngắn hoặc 100 ohms.

Phần thưởng thêm vào khi có điện trở là nếu bạn có thiết kế được cam kết với PCB thì nó cung cấp cho bạn một tùy chọn nối lại dây dễ dàng.

Đó là vấn đề tương tự với các đầu vào không được sử dụng - buộc chúng xuống đất hoặc Vcc và bạn có nguy cơ bị dòng điện lớn từ thiết bị mà không có cách nào dễ dàng để tìm ra những gì đang diễn ra - buộc qua 1k nếu không sử dụng hoặc có thể 10k.

Giới hạn quá tải được thực hiện trên một số chip nhưng chỉ nhờ vào các bóng bán dẫn vốn không thể cung cấp "ampe" nhưng điều này có thể chống lại bạn bởi vì nếu bạn có một vài chân o / p được nối đất (hoặc nhau) và mỗi cái đều bị giới hạn một cách duyên dáng, bạn vẫn có thể vượt quá định mức tối đa của dòng điện vào các chân nguồn của thiết bị.

Đối với MSP430 loạt 2 trang 21 của tài liệu này cho biết: -

Điều này cho tôi biết rằng nếu dòng đầu ra kết hợp của một số chân đạt đến một giới hạn nhất định thì khả năng đầu ra của bất kỳ chân nào khác (ngay cả những chân có thể được tải nhẹ) có thể bị suy giảm bởi cùng một lượng hoặc có thể tệ hơn.

Vấn đề lớn nhất là như bạn đã đề cập, lỗi lập trình. Có một tiềm năng cho các vấn đề, vì vậy bạn phải viết mã cẩn thận. Ngoài ra, miễn là các chân không phải là cả hai đầu ra với các mức khác nhau, thì tốt.

Sử dụng hai chân để lái một nguồn duy nhất không phải là hiếm (kết hợp đầu ra hiện tại).

Sử dụng hai chân để lái một đèn led (hoặc hai) cũng không phải là hiếm. Mặc dù không sử dụng điện trở không được khuyến nghị, bạn có thể thoát khỏi nó. Nếu điện áp đầu ra của bạn tương đối gần với điện áp chuyển tiếp led, thì hiện tại rút có thể không phải là một vấn đề. Và có điện áp pin rơi. Khi nguồn tăng hiện tại tăng, điện áp tại chân đó giảm (Vcc đến Vcc - 0,3 đến -1, v.v.). Khi hiện tại chìm xuống, điện áp tăng (Từ Gnd đến Gnd + 0,3v đến + 1v, v.v.). Đó là một chút của một phước lành tự sửa chữa, nhưng không nên dựa vào.

Và như bạn đã nói, một điện trở giới hạn dòng đơn giản có thể được sử dụng.