Соединение AVR и STM32 по UART

mike-y-k · 03.05.2018, 20:51

STM32F0 Эх, такую интригу обломал

, а я все ждал от ТС замечаний по теме его и моих высказываний…
А DS даже грузить нет необходимости

- лежит в архиве, да и знаком он по трансляции уровней на скоростных шинах…

elesy, при ширине полосы для преобразования 3.3V‹-›5V в 420Mbps для UART ничто не должно беспокоить от слова абсолютно (как собственно и с любым другим сочетанием уровней - там минимум 72Mbps).
Ставите два или более, уже от полноты использования сигналов UART, корпуса, не забываете на каждый по конденсатору от каждого Vcc на землю, правильно коммутируете DIR (AB=GND, BA=Vcc) с учётом требуемого направления передачи для корпуса, для двунаправленного сигнала решаете вопрос с управлением направлением его распространения (только на стороне A), "и золотой ключик у Вас в кармане"(c)

Для понимания и закрепления полезно посмотреть статьи по теме на сайте ковбоев…, были там несколько по применению преобразователей логического уровня. Хотя выше вроде как в общих чертах все разобрано было.

6ap6oc · 03.05.2018, 21:53

Чудите , весна наверно действует.
По делу - TX 3 вольта напрямую соединяйте с RX 5 вольт, это абсолютно законно =). Дело в том, что старая ТТЛ логика давала уровень логической единицы около 2.7 вольт, кто работает с ТТЛ об этом прекрасно знает. 3.3 выход микроконтроллера дает логическую единицу более 3 вольт, отсюда видно, что по лог1 все окей. То же самое с лог. нулем, старые микросхемы выдавали около 0.7 вольт, микропроцессор около 0.1в. Все в пределах и все с запасом.
По RX 3 вольта и TX 5 вольт.
USART0 USART1 самых распространенных stm32 без ремапа , по умолчанию, используют порт А, "толерантный" к 5 вольт уровням. Это первое. Если вдруг есть сомнения, stm32 входы сертифицированы на втекающий ток до 5 миллиампер, поставьте последовательно ограничивающий ток резистор. 1 килоом, например, не даст втекающему току превысить величину (5-3.3)/1000 = 1.7 mA, что по сравнению с 5 mA дает большой запас. Если же вы все таки очень любите дуть на холодное, сделайте делитель напряжения из двух резисторов, например, 1килоом последовательно и 1.6 килоома на ноль со стороны 3 вольтового входа. Микросхема лишняя не нужна, это оверкилл явный.

OakRidge · 03.05.2018, 21:59

Ну проходил я LVC и прочее трудно доставаемое.
Простейшая схемка, детальки с магазина на углу

ptr · 03.05.2018, 22:31

Сообщение от 6ap6oc

"толерантный" к 5 вольт уровням

Понимаете ли, толерантность к 5 вольтам обозначает только то, что защитный диод с входа на питание гарантированно выдержит заявленный ток. Если ток не превышать, то самому кристаллу ничего от 5 вольт на входе не будет, и он благополучно инжектирует эти 5 вольт на плюс своего источника питания 3.3В. А вот как Вы будете справляться с этой инжекцией - это уже Ваши проблемы. При маломощном источнике питания 3.3В и наличии компонентов, привередливых к стабильности питания, эта инжекция может привести вообще к неработоспособности схемы.

Делитель решает проблему инжекции, но создает проблему излишнего потребления. В Вашем примере - лишние 2ма на шину, пока на выходе высокий уровень. Увеличение же номиналов резисторов приводит к ухудшению частотных характеристик и сглаживанию фронтов.

Поэтому в профессиональных решениях предложенный Вами подход не используют, хотя в школьных кружках он применяется

ptr · 03.05.2018, 22:44

Сообщение от OakRidge

Ну проходил я LVC и прочее трудно доставаемое.
Простейшая схемка, детальки с магазина на углу

BC847 по скорости переключения даже хуже, чем 2N3904, с его 200нс storage time. Поэтому на 3МГц данная схема точно уже умрет. Тогда как при использоании 2N7000 у меня и 20МГц успешно ходило.
А вот для, для I2C с 400КГц - схема вполне применима и сам ее использовал.

DanilinSA · 03.05.2018, 23:01

Сообщение от ptr

Понимаете ли, толерантность к 5 вольтам обозначает только то, что защитный диод с входа на питание гарантированно выдержит заявленный ток. Если ток не превышать, то самому кристаллу ничего от 5 вольт на входе не будет, и он благополучно инжектирует эти 5 вольт на плюс своего источника питания 3.3В.

Нет. Инжекции и самозапитки не будет. При условии отключенного резистора подтяжки к +3.3.
Смотри мануал: все "толерантные" выводы имеют защитный диод на шину Vdd_ft а не на шину питания 3.3 вольта. А шина Vdd_ft имеет стабилитрон на 5.5 вольта на землю.

А потому не следует бояться инжектирования потенциала 5 вольт с "толерантных" входов на шину питания микропроцессора. При отключенной подтяжке ес-но. А вот при включенной подтяжке - будет. Но при сопротивлении подтяжки в районе 40-50 кОм это обычно проблем не доставляет.

Исбанни · 03.05.2018, 23:11

Продолжаются фантазии ptr-а. И ведь не увидит он правды - половину народа в игнор добавил, чтобы не мешали ему заблуждаться.
Ну ладно, хоть для остальных здравомыслящих, если таковые еще остались:
вот, отдельная шина five-tolerant. Никакие утечки там не страшны, ибо четко указано, что VDD + 4V максимум
Шина five-tolerant имеет увеличенное число диодов и увеличенный порог. Иначе её просто не стали бы делать!

[/URL]

ЗЫ. DanilinSA малость опередил меня. Ну я пока скрины готовил, замешкал

))
Чую, следующим в игнор-листе у ptr-а будет именно DanilinSA, ибо он несет правду и мешает нести чушь

)

ЗЫ-2. Для топикстартера, если он еще читает: вам уже дали правильный ответ еще на первой странице - не нужны преобразователи уровня, вы можете напрямую подцепиться к 5V-tolerant входам-выходам, у USART1 ноги PA9, PA10 - как раз толерантные. А по другую сторону, для передачи сигнала TX в сторону AVR можно пойти простым и понятным путем - на СТМ-е настраиваем выход TX как выход Open-Drain и спокойно подтягиваем резистором к +5V, и получаем самое легкое согласование уровней!
И никаких долбаных транзисторов!

AR_Favorit · 03.05.2018, 23:23

Ишь, растопырили даташиты, хвастаютсо знанием шин СТМ.

Спросили бы для начала расстояние промеж "изделий" у ТС.

А то, может статься, там без мах232/мах3232 - токовой петли - и рыпаться не стоит)

А может и токовой петли мало (нет, сынок, это фантастика))

AR_Favorit · 03.05.2018, 23:28

Сообщение от STM32F0

И что? Рекомендован для согласования SIM300/900 самим производителем. Вы что-то имеете против?

Имею. Для SIM300, и, может быть, еще для обеспечения полового экстаза доисторических мамонтов - мож быть, так и было.

Нынче Симком в даташитах прост и лаконичен, никакими LVC не страдает. Скромно и со вкусом:

А для 3v - 3v3 и того не предлагает (тока резисторы). И вообще, похоже, считает, что можно просто иметь 2.8v уровень логической единицы и не делать китайским инженеграм думалку. И ведь не сказать, что так уж сильно неправ)

Это к тому, что "AVR" и "5V питание" далеко не одно и то же, и в некоторых случаях может быть, проще чуть изменить"AVR часть" в плане питания, и не парить мозг...

ptr · 03.05.2018, 23:34

Сообщение от DanilinSA

Нет. Инжекции и самозапитки не будет. При условии отключенного резистора подтяжки к +3.3.
Смотри мануал: все "толерантные" выводы имеют защитный диод на шину Vdd_ft а не на шину питания 3.3 вольта. А шина Vdd_ft имеет стабилитрон на 5.5 вольта на землю.

А как Вы себе представляете ток через стабилитрон в 5.5В на землю, если на нем, например, 5.4В?
С тем, что конкретно VDD_FT в STM32 выполнена отдельной шиной я не спорю, а вот куда именно с нее стекает ток таким образом, чтобы потенциал на этой шине не превышал VDD - я нигде не видел. И никакой фразы про стаблитрон в 5.5В - тоже.
Если же потенциал VDD_FT окажется выше, чем VDD, то ток через защитный диод при потенциале на входе большем VDD, но меньшем VDD_FT туда не потечет. Не правда ли?

А вот ковбои этот момент описали в отдельном документе подробно. Утверждая, что:
"The leakage current is well bounded (but not as low) when a voltage higher than the recommended operating voltage condition, but lower than the absolute maximum rating, is applied to a GPIO pin. The maximum leakage
current is less than ~700 μA."