Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
| Both sides previous revisionPrevious revision | |||
| statnice:bakalar:b4b38nvs [2025/06/09 09:41] – [Podpůrné a dohlížecí bloky MCU (hodinový generátor, Reset, POR, BOR , RTC, Watch Dog,..); čítačové jednotky v MCU (PWM, „input capture“, output compare,..) jejich funkce a využití. Vstupy a výstupy VS, bloky komunikace s obsluhou ve VS, tlačítka, klávesn petrstep | statnice:bakalar:b4b38nvs [2025/06/09 09:57] (current) – [Typické řady log. obvodů CMOS používaných ve vestavných systémech (VS), jejich základní vlastnosti; dynamický proudový odběr MCU a logických obvodů CMOS. Blokování napájení MCU a log. obvodů - způsob, důvod, použité součástky.] petrstep | ||
|---|---|---|---|
| Line 155: | Line 155: | ||
| + | == Typické řady log. obvodů CMOS používaných ve vestavných systémech == | ||
| + | * Typické řady: | ||
| + | * 4000 (např. 4011, 4040, 4093) | ||
| + | * Starší řada, vhodná pro široký rozsah napájení (3–15 V). | ||
| + | * Nízký statický odběr, vhodné pro bateriová zařízení. | ||
| + | * Pomalejší než řady 74xx. | ||
| + | * | ||
| + | * 74HCxxx (High-speed CMOS) | ||
| + | * Napájení: typicky 2–6 V. | ||
| + | * Rychlejší než 4000, kompatibilní s TTL logikou. | ||
| + | * Nízký proudový odběr, ideální pro spojení s MCU. | ||
| + | * | ||
| + | * 74HCTxxx (High-speed CMOS, TTL compatible) | ||
| + | * Stejné jako 74HC, ale vstupní úrovně přizpůsobeny TTL (log. 1 od cca 2 V). | ||
| + | * Použití tam, kde je potřeba propojení CMOS a TTL. | ||
| + | * | ||
| + | * 74AC / 74ACT (Advanced CMOS / TTL Compatible) | ||
| + | * Ještě rychlejší, | ||
| + | * Vhodné pro vysokorychlostní aplikace. | ||
| + | * | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | == Proudový odběr CMOS obvodů a MCU == | ||
| + | * Statický odběr (v klidu): | ||
| + | * Velmi malý (nA až μA), když nejsou přechody. | ||
| + | * Vhodné pro nízkopříkonové aplikace. | ||
| + | * | ||
| + | * Dynamický odběr: | ||
| + | * Proud teče hlavně při přechodu logických stavů (0 ↔ 1). | ||
| + | * Odběr závisí na: | ||
| + | * frekvenci přepínání (vyšší frekvence → vyšší odběr), | ||
| + | * zatížení výstupů (větší kapacita → vyšší proud), | ||
| + | * napětí – vyšší Vdd → vyšší proud. | ||
| + | * | ||
| + | * MCU: | ||
| + | * Spotřeba MCU se odvíjí hlavně od: | ||
| + | * frekvence hodinového signálu (CPU, sběrnice, periferií), | ||
| + | * aktivních periferií (např. ADC, USART), | ||
| + | * neoptimalizovaného kódu (např. polling místo přerušení), | ||
| + | * použití spánkových režimů (sleep, stop, standby). | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | == Blokování napájení MCU a logických obvodů == | ||
| + | |||
| + | |||
| + | * | ||
| + | * | ||
| + | * stabilitu napětí, | ||
| + | * potlačení rušení, | ||
| + | * omezení špiček při spínání logických stavů, | ||
| + | * ochranu před chybami způsobenými kolísáním napájení. | ||
| + | * Při náběhu napájecího napětí může dojít k nestabilitám, | ||
| + | * V blízkosti každého napájecího pinu MCU by měl být umístěn keramický kondenzátor s kapacitou přibližně 100 nF. Umisťuje se co nejblíže k pinu. | ||
| + | * Pro vyrovnání větších změn v odběru napájení a filtrování nižších frekvencí se používají elektrolytické kondenzátory o kapacitách v řádu 10 až 100 µF. Ty se dávají na vstup nebo výstup stabilizátoru, | ||
| + | * | ||
| + | * | ||
| + | * V systémech s citlivým napájením (např. analogové měření nebo RTC) je vhodné použít LDO stabilizátor s nízkým výstupním šumem, který zajistí konstantní napětí 3,3 V nebo 1,8 V. | ||
| + | * Při návrhu PCB je důležité správně rozmístit blokovací prvky tak, aby tvořily krátké smyčky mezi napájecím a zemním vodičem – tím se dosáhne co nejvyšší účinnosti filtrace. | ||
| + | * | ||
| + | * samovolné restarty, | ||
| + | * poruchy v komunikaci (např. UART, I2C), | ||
| + | * chybnou činnost periferií, | ||
| + | * zvýšený šum v analogových částech obvodu. | ||
| ====== Podpůrné a dohlížecí bloky MCU (hodinový generátor, Reset, POR, BOR , RTC, Watch Dog,..); čítačové jednotky v MCU (PWM, „input capture“, output compare,..) jejich funkce a využití. Vstupy a výstupy VS, bloky komunikace s obsluhou ve VS, tlačítka, klávesnice a zobrazovače, | ====== Podpůrné a dohlížecí bloky MCU (hodinový generátor, Reset, POR, BOR , RTC, Watch Dog,..); čítačové jednotky v MCU (PWM, „input capture“, output compare,..) jejich funkce a využití. Vstupy a výstupy VS, bloky komunikace s obsluhou ve VS, tlačítka, klávesnice a zobrazovače, | ||
