Карта microSD и устройство с 5-вольтовым питанием Опции

[koluna]

Всем привет!

ATmega1280 с питанием 5 В.
microSD карта с питанием 3.3 В в режиме SPI.
Спецификацию Sundisk приложил.

Микроконтроллеру надо на вход минимум 3 В.
А карта по спецификации может обеспечить выходной уровень от 2.5 В (самый минимум) и выше.
Т. е., может возникнуть ситуация, когда не хватит уровня единицы для МК.
По логике, необходимо ставить элемент для сопряжения уровней.
Но вот в большинстве схем его не используют и подключают выход карты напрямую к MISO МК.

Как лучше поступить?
Экономика не поджимает, но места на плате маловато...

Прикрепленные файлы

 SDCardStandardv1.9.pdf ( 1.12 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 13

 

[adnega]

ATmega1280 с питанием 5 В.

Запитать Мегу от 3.3В не вариант?

[koluna]

Запитать Мегу от 3.3В не вариант?

К сожалению, нет.

[GetSmart]

74HCT125 поставить в качестве буферов на SCK,MISO,MOSI,CS не вариант? На какой частоте SCK планируется работать?

[adnega]

74HCT125 поставить в качестве буферов на SCK,MISO,MOSI,CS не вариант? На какой частоте SCK планируется работать?

У меня есть китайский переходник uSD <-> SPI. Там "LVC125A" установлена.

[Lerk]

А карта по спецификации может обеспечить выходной уровень от 2.5 В (самый минимум) и выше.

Надо понимать, что происходит внутри микросхемы. Выдать наружу единицу, это значит открыть p-канальный транзистор. В современных схемах сопротивление открытого канала p-транзистора, навскидку, меньше 0.1 Ома. Смотрим дальше. Нагрузкой такого драйвера у вас выступает вход atmega. Что на входе меги? Диодная защита, пулап резистор, инвертор. В таком включении у вас активной нагрузки считай и нету, а значит драйверу сд ничто не мешает выдавать полноценное Vcc. Для облегчения жизни можете еще включить подтяжку на входе меги.

[GetSmart]

У меня есть китайский переходник uSD <-> SPI. Там "LVC125A" установлена.

Ага. Немного перепутал.
HCT 3V превращает в 5 (от SD к MCU). А LVC 5V превращает в 3 (от MCU к SD).
Тогда две микросхемы.

Сообщение отредактировал GetSmart - May 17 2016, 12:10

[koluna]

74HCT125 поставить в качестве буферов на SCK,MISO,MOSI,CS не вариант? На какой частоте SCK планируется работать?

MOSI, SCK, CS именно так и согласованы. Использую 74LVC125. Тут проблем нет.
Для 8 МГц кварца хотелось бы на максимальной частоте работать, 4 МГц.
На MISO сейчас стоит 74HCT125, но хотелось бы отказаться от него.

Тогда две микросхемы.

Да, да, именно так и сделано. Но по объему многовато...

У меня есть китайский переходник uSD <-> SPI. Там "LVC125A" установлена.

5 В -> 3.3 В.

[adnega]

В таком включении у вас активной нагрузки считай и нету, а значит драйверу сд ничто не мешает выдавать полноценное Vcc.

Все зависит от частоты. При высокой частоте медные дорожки превращаются в активную нагрузку.
Но 16МГц / 2, вряд ли, можно назвать высокой частотой.

[koluna]

Что на входе меги? Диодная защита, пулап резистор, инвертор. В таком включении у вас активной нагрузки считай и нету, а значит драйверу сд ничто не мешает выдавать полноценное Vcc.

Озвученные мною 0.75 * 3.3 В = 2.475 В при условиях "IOH=-100 μA @VDD (min.)".
Цифра 100 мкА меня несколько смутила.

Кстати, интересно, обычный делитель до какой частоты нормально работать будет?

[Lerk]

Озвученные мною 0.75 * 3.3 В = 2.475 В при условиях "IOH=-100 μA @VDD (min.)".
Цифра 100 мкА меня несколько смутила.

Кстати, интересно, обычный делитель до какой частоты нормально работать будет?

В обычный КМОП транзистор на 8МГц у вас и 1мкА не утечет, т.к. там есть только токи утечки, связанные с перезарядкой паразитных емкостей, номинал которых в данном случае пренебрежимо мал. Так что если у вас трассировка от выхода до входа короткая и вы не нагребли там доп. емкость и сопротивление, то, имхо, можно не ставить преобразователь уровней.

[koluna]

В обычный КМОП транзистор на 8МГц у вас и 1мкА не утечет, т.к. там есть только токи утечки, связанные с перезарядкой паразитных емкостей, номинал которых в данном случае пренебрежимо мал. Так что если у вас трассировка от выхода до входа короткая и вы не нагребли там доп. емкость и сопротивление, то, имхо, можно не ставить преобразователь уровней.

Согласен, спасибо, понятно.

[GetSmart]

Чуть-чуть оффтоп.
Гигиена рекомендует мыть руки. MISO тоже лучше отключать от MCU когда нет общения с СД-картой. HCT125 там очень удачно встаёт. Существует версия этой микросхемы из одного элемента - 74HCT1G125. В корпусе SOT23-5. Можно поставить элемент И/ИЛИ без инверсии, если его легче купить.

В китайской версии это всё не обязательно.

Сообщение отредактировал GetSmart - May 17 2016, 16:45

[koluna]

Чуть-чуть оффтоп.
Гигиена рекомендует мыть руки. MISO тоже лучше отключать от MCU когда нет общения с СД-картой. HCT125 там очень удачно встаёт.

Так, откуда такие рекомендации? Пруф?
Изначально я так и сделал, но потом отменил...
Там же третье состояние есть. Правда одно "но". Надо обмен с картой правильно завершить, MISO переходит в третье состояние по SCK...

Сообщение отредактировал koluna - May 17 2016, 18:59

[GetSmart]

SD-карта это ведь нечто более интелектуальное, чем NAND чип.

Так, откуда такие рекомендации? Пруф?

Послушай что говорит пруф и сделай наоборот )

Просто пруфы лоу-кост решений с USB+MCU+SD умиляют.

[koluna]

SD-карта это ведь нечто более интелектуальное, чем NAND чип.

Да я понимаю, что там целый SOC
Не, серьезно, у кого-то проблемы были с MISO?

[GetSmart]

Кто видел чудеса на USB, тот моет руки без лишних вопросов. Понимая/догадываясь, откуда растут ноги у таких чудес.

Сообщение отредактировал GetSmart - May 18 2016, 03:24

[vadimp61]

Запитать Мегу от 3.3В не вариант?

А вы питали? Работает на 16Мгц?
Просто такая же задача, только не SD а AT45DB011 и СС1101 которые не могут 5-ти вольтовые уровни переварить.
У меня МЕГА2560-16AU

[adnega]

А вы питали? Работает на 16Мгц?
Просто такая же задача, только не SD а AT45DB011 и СС1101 которые не могут 5-ти вольтовые уровни переварить.
У меня МЕГА2560-16AU

Увы, ATmega2560 начинает работать от4.5В

ATmega2560/ATmega2561:
• 0 - 16MHz @ 4.5V - 5.5V

Но есть ATmega2560V, которая может работать на 8МГц

ATmega2560V/ATmega2561V:
• 0 - 2MHz @ 1.8V - 5.5V, 0 - 8MHz @ 2.7V - 5.5V

[vadimp61]

Увы, ATmega2560 начинает работать от4.5В

Но есть ATmega2560V, которая может работать на 8МГц

А 2560 что не может работать на 8Мгц при ЛЮБОМ питании от 2,7в).

[adnega]

А 2560 что не может работать на 8Мгц при ЛЮБОМ питании от 2,7в).

Ответ: "ATmega2560 может не работать от источника питания 3.3В при любой частоте" - вас устроит?

[vadimp61]

Ответ: "ATmega2560 может не работать от источника питания 3.3В при любой частоте" - вас устроит?

Нет.
Практика говорит о обратном.
Была куплена такая плата
http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardMega2560
на ней заменили стабилизатор на 3,3в
прошили прошивкой которая работает с GSM модулем - CSD модем. Работает как часы.
Вот и возник вопрос - может компания ATMEL что-то скрывает, ну или гарантирует
потребление тока при разных напряжениях питания и частотах работы.
Может на частоте 16 мгц и напряжении питания +3,3В у нее будет бОльшее потребление
тока?

[Lerk]

Нет.
Практика говорит о обратном.
Была куплена такая плата
http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardMega2560
на ней заменили стабилизатор на 3,3в
прошили прошивкой которая работает с GSM модулем - CSD модем. Работает как часы.
Вот и возник вопрос - может компания ATMEL что-то скрывает, ну или гарантирует
потребление тока при разных напряжениях питания и частотах работы.
Может на частоте 16 мгц и напряжении питания +3,3В у нее будет бОльшее потребление
тока?

Ну и что? Это вы из одной платы делаете статистику? Самому то не смешно?

Одна плата работает, вторая работает, третья не будет. Одна прошивка работает, вторая работает, третья не будет.

Хотя я вообще не понимаю, зачем я все это пишу...

[adnega]

Нет.
Практика говорит о обратном.

На практике можно еще и частоту поднять - будет работать, но никаких гарантий нет, что заработает в серийном изделии,
во всем диапазоне температур, и продолжит работать в новых партиях микросхем.
Если для дома, для семьи, то можете брать такие риски на себя. Если для разработки коммерческого продукта,
то ни в коем случае.

[vadimp61]

На практике можно еще и частоту поднять - будет работать, но никаких гарантий нет, что заработает в серийном изделии,
во всем диапазоне температур, и продолжит работать в новых партиях микросхем.
Если для дома, для семьи, то можете брать такие риски на себя. Если для разработки коммерческого продукта,
то ни в коем случае.

Для серии нельзя конечно 16 мгц и 3,3В.
А 11,092Мгц и 3,3В можно? В документации этого точно не сказано, там прямая нарисована.
И еще вопрос, если прескалером поделить 16 мгц на 2. Ядро и FLASH будет работать на 8 Мгц - так можно?

[adnega]

Для серии нельзя конечно 16 мгц и 3,3В.
А 11,092Мгц и 3,3В можно? В документации этого точно не сказано, там прямая нарисована.
И еще вопрос, если прескалером поделить 16 мгц на 2. Ядро и FLASH будет работать на 8 Мгц - так можно?

Я тут приводил цитаты из документации.
ATmega2560 без буковки "V" не работает от 3.3В. С буковкой "V" при 3.3В может работать на частоте 8МГц.

[mantech]

Для серии нельзя конечно 16 мгц и 3,3В.
А 11,092Мгц и 3,3В можно? В документации этого точно не сказано, там прямая нарисована.

Прямая зависимость - чем меньше напряжение питания, тем меньше частота. На практике проверял (сотни штук) меги 128 и 1284, на 11.059 и питании 3.3В работали все экземпляры.

[adnega]

Прямая зависимость - чем меньше напряжение питания, тем меньше частота. На практике проверял (сотни штук) меги 128 и 1284, на 11.059 и питании 3.3В работали все экземпляры.

А методику проверки озвучите? Какова точность АЦП при T=-45..+85 и одновременной работе с записью в EEPROM?

[mantech]

А методику проверки озвучите? Какова точность АЦП при T=-45..+85 и одновременной работе с записью в EEPROM?

Точность АЦП не менялась, т.к. тактировка была не предельной, EEPROM в проекте не использовался, темп. диапазон 0-70град.
При увеличении тактовой частоты на 15-20% начинали наблюдаться ошибки исполнения кода из флеша, это было закономерно - флеш у аврок слабое звено по частоте.

Сообщение отредактировал mantech - May 27 2016, 18:42