オープン ドレイン 出力。 オープンドレイン出力及び プッシュプル出力について詳しい説明…

I/Oピン書き換えの罠

オープン ドレイン 出力

このスイッチの先にUSB変換基盤があり、その基盤がパソコンなりプレステなりにつながっています。 今回は、 既設の回路に 新たなスイッチを並列接続して、元々のボタンと新たなスイッチの 両方が効くような回路にしたいと考えました。 したがって、ラズパイからアケコンに情報を出力する際には、電圧を出力する普通のCMOS出力ではなく、オープンドレイン出力が必要です。 駆動電圧の異なるマイコンの出力同士を直接論理和でつなぐときによく用いられ、これは wired ORと呼ばれます。 ラズパイでのオープンドレイン出力 技術資料 マイコンへの入出力を接続する時には、まず回路図や電気的特性を確認することが必要ですが、ラズパイにはメインチップのポート内部回路や電気的特性を表す公式マニュアルなどがなく、使い込もうとすると、少々心許ないです。 それでも参考になるものは多少あります。 ただどちらも網羅性が低く、全てのスペックがわかるようなものになっていません。 また、オープンドレイン出力をサポートしているかは明記されていません。 なので、あとはもうやってみるしかありません。 普通の出力ポートとしての使い方 まずは普通のCMOS出力の方法を確認しておきましょう。 というオーソドックスな手順で0Vまたは3. 3Vを出力できます。 ではオープンドレインは? オープンドレインとして使うために、いろいろ調べていましたが、最終的にはラズパイのフォーラムにお世話になりました。 出力データレジスタ[1]のときは方向レジスタ[出力]時にポートに3. 3Vが現れ、外部に接続したデバイスの電圧と異なる場合は問題がある。 そこでその前に、出力データレジスタを[0]にしておけば、 方向レジスタ[出力]時にはGNDに接続されることになるので安全である。 また、CMOS入力はHiZなので、 方向レジスタ[入力]時にはHiZとなる。 以上の方法で、非公式にですが、オープンドレイン出力を実現できます。 ここで面白いと思ったのが、 出力データレジスタではなく、 方向レジスタを操作することによって、入出力を制御している点です。 書き間違いじゃないですよ。 おわりに いよいよ、実際にラズパイとアケコンを接続して、オープンドレイン出力制御ができるかやってみます。 成功すれば、ラズパイから昇竜拳が出せるはずです。 ただ、その前に結線が必要なので、次はその結線を行っていきます。

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ラズパイのオープンドレイン出力

オープン ドレイン 出力

初めまして。 mbed のオープンドレイン出力でお聞きできたらと思って質問を書いてます。 こちら、ピン信号は 3. 3V なのですが、トラレントで5Vの入力も出来るようになってます。 この mbed で 5V なリレーを制御させたいと思います。 普通はリレードライブ用にトランジスタを挟むと思いますが、こちらの mbed、ピンを DigitalOut にして mode:OpenDrain で、オープンドレイン出力として使えるぽいので、リレーから電気を吸い取るような添付のような回路でも実現可能ではないか?と思いました。 ピンは最大40mAで、リレーは40mA未満のものを使うとして、このように 5V をオープンドレインで引き込んでも大丈夫だと思われますか? トラレントで5V自体は大丈夫だと思いますが・・・ ピンの中に、5Vで壊れない耐圧のMOSFETが入っていると思うので、なんとなく大丈夫な気がするのですが・・・ 以上、是非ともよろしくお願い致します。 一般的に言って、リレーのような電力を必要とするものをマイコンから直接ドライブするのは止めておいた方が良いです。 定格上の問題が無い場合でも、分けのわからない誤動作に悩まされる事が有ります。 マイコンのADコンバータを使用する場合、リレーのオンとオフで変換した値が違ってくる事が有ります。 違うといってもそんなに大きな違いでは無いのですが、それでも問題になる事が有ります。 LPC1768の場合、ピンが吸い込める電流は4mAですので、40mAのリレーを直接つなぐのは無理です。 45頁のIOLを参照 今回のリレーは5Vなのであまり問題では無いのですが、リレーのつなぎ方にも注意が必要です。 コイル電圧が高いリレーの場合、コイルのマイナス側をオープンにして使用すると電食によりコイルが断線する事が有ります。

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オープンドレイン出力のリレー制御

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RA4は更なる罠を隠し持っています。 下の回路図を見てみましょう オープンドレイン出力のRA4をプルアップして正論理でLEDを光らすというものです。 一見これで何の問題もなさそうです。 (プログラムはCで記述。 コンパイラ:HI-TECH C PRO Lite mode ) バッチリ全LEDが点灯しました。 RA4などいじっていないのに・・・ これは 8ビットシリーズのPIC特有の現象です。 8ビットマイコンは1ビット単位の処理はできず、8ビット単位でしか処理できないのです。 一旦PORTAの全ピンを読込み、その値に対して演算してビット0だけを書き換え、またPORTAに戻します。 この1文目が重要です。 PORTAは出力ポートなのにあたかも入力ポートかのように読込んでいます。 この時のRA4ピンの電圧に注目しましょう。 これを説明するためにオープンドレイン出力であるRA4ピンの動作をスイッチで示したのが以下の図になります。 この図でRA4は何Vでしょう? LEDの電圧降下分である2V弱程度であることが分ります。 つまり、"LOW 0 " です!!! なんということでしょう! "1" を 出力しているのに、 入力として読むと "0"なのです! つまり、RA0を書き換えるとき、一旦PORTAを読込むが、その時にRA4について実際の出力とは異なる値を読み、 そのまま書き込んでしまうためRA4が書き換わってしまうのです。 ちなみにこれはRA4ピンでなくても出力ピンに低いインピーダンスの負荷をつないでいるときに起こります。 これを防止する最も確実な手段は1ビット単位での書き換えをしないことです。 代わりにあらかじめ、 PORTA用変数 char latA を用意しておき、 latA を自力で書き換えたあと、最後にPORTAを丸ごと書き換えます。 実は、PIC以外のマイコンには上記のPORTA用変数 char latA が もともとついているのです。 これを DATAラッチといいます。 つまり、8bitシリーズのPICには Microchipの陰謀により、 DATAラッチがないため、このような現象が起こるのです。 16bitシリーズのPIC dsPICやPIC24F にはDATAラッチがあります。

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