Wir haben ein älteres 5-V-System, das analoge Sensoren und verschiedene andere digitale 5-V-E / A stark nutzt. Wir möchten auf eine ARM-MCU umsteigen, um dieses Design mit unseren neueren Systemen in Einklang zu bringen, die alle auf Cortex-M3 basieren. Ich würde es vorziehen, bei einer 5-V-MCU zu bleiben, damit ich nicht an Genauigkeit an den ADC-Eingängen verliere und kein zusätzliches 3,3-V-Netzteil betreiben muss. Ich habe nach 5V-kompatiblen ARM-MCUs gesucht und nur die FM3-Serie von Fujitsu gefunden, die anscheinend fast niemand auf Lager hat. Meine Fragen sind:
Lohnt es sich, weiterhin zu versuchen, ein 5-V-Mikro zu verwenden, oder sollten wir auf Spannungsteiler für den ADC und Pegelumsetzer / Transistoren für das digitale E / A umsteigen?
Hat jemand Erfahrung mit der Fujitsu FM3 Linie?
Gibt es noch andere 5V-kompatible ARM-Mikrocontroller?
Antworten:
Ein doppeltes 3,3V / 5V-Netzteil + Pegelumsetzer kosten Sie mehr als sie wert sind. Widerstandsteiler bringen Ihnen 3,3 V-Pegel billig, aber Sie benötigen die Pegelumsetzer, um zu einer logischen 5 V zu gelangen. 74HCTxx-Puffer tun dies billig, aber sie bieten zusätzlichen Platz auf Ihrer Platine.
Für den ADC würde dies einen um 3,6 dB höheren Geräuschpegel bedeuten. Wenn dies nicht akzeptabel ist, können Sie den Wert wahrscheinlich durch eine bessere Entkopplung verringern, was immer noch eine billigere Lösung ist.
Ich würde mich für ein 3,3-V-System entscheiden.
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Die LPC-Leitung von NXP (und wahrscheinlich viele andere) verfügt über 5 V-tolerante GPIOs, die Leistung beträgt jedoch nur 3,3 V. Eine übliche Problemumgehung besteht darin, den Pin-Ausgang auf eine 5-V-Versorgung hochzuziehen und ihn auf den Open-Drain-Modus (Tristate) zu stellen, wenn Sie 5 V "ausgeben" müssen:
https://github.com/ytai/ioio/wiki/Digital-IO
Dies wird Ihr ADC-Problem jedoch nicht lösen.
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Level Shifter sind der einfachste und einfachste Weg, um Ihr Problem zu lösen. Sie könnten einen 5-V-ADC verwenden und seinen Ausgang auf 3,3 V umwandeln. Ich gehe davon aus, dass Sie hauptsächlich die MCU verwenden und sie eine geringe Leistung aufweist, sodass ein 5-V- bis 3,3-V-LDO-Regler problemlos funktionieren könnte.
Ich würde ein Teil vermeiden, das nicht vorrätig ist. Das kann daran liegen, dass es nicht beliebt ist oder Sie eine ganze Menge kaufen müssen. In jedem Fall würde ich mir Sorgen um die Unterstützung machen.
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Die Nuvotron NuMicro NUC100- Serie kann von 2V5 bis 5V5 betrieben werden, es handelt sich jedoch um Cortex M0. Dies ist ARMv6-M und nicht v7-M, aber die Tools und Bibliotheken unterstützen häufig auch diese Architektur.
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Viele Texas Instrument MCUs sind 5 V-tolerant, siehe ihre Cortex m3-Serie .
[BEARBEITEN]
Wie in der Frage erwähnt, verweist diese Seite auf die MCU der Cortex M3- Familie von Texas Instruments. Gemäß ihren Datenblättern (Abschnitt 20 Elektrische Eigenschaften, maximale Nennwerte) akzeptieren diese MCUs eine maximale Eingangsleistung von 5,5 V.
Dies gilt auch für die Stellaris Launchpad-Familie (dh TI Cortex M4), die ich verwende.
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Viele der AVR UC3-Chips können mit einer 5-V-Versorgung betrieben werden. Ich gehe davon aus, dass sie aufgrund ihrer Versorgungsspannung 5 V E / A-tolerant sind.
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Cypress PSoC 5 LP (Cortex M3) kann von 0,5 V bis 5,5 V betrieben werden. Darüber hinaus verfügt es über 4 Vdio-Stromanschlüsse für 4 E / A-Gruppen. Jede E / A-Gruppe kann mit unterschiedlichen Spannungen betrieben werden. Dies ermöglicht den gleichzeitigen Anschluss von Stromkreisen mit Spannungen wie 3,3 V, 1,8 V, 5 V ohne Pegelumsetzer.
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