60 ATtiny-Eingänge an einem ATmega-Ausgang

@  Frank M. (ukw) Benutzerseite

>1. Kann man überhaupt mit einem ATmega-Ausgang 60 ATtiny-Eingänge
>   treiben?

Ja, wenn man nicht zu oft schaltet.

>2. Wie groß wird die Anstiegszeit eines Rechtecks sein?

Kann man abschätzen. tau = R * C

R ist der Innenwiderstand vom ATmega, irgendwas um die 30 Ohm. C sind 
die parasitären Kapazitäten der ATtinys, sagen wir 5pF für jede Pin und 
5pF pro Zuleitung, macht 600pF ins Summe, OK, sagen wir 1nF. Macht tau ~ 
30ns, was in ca. 50ns Anstiegszeit resultiert.

>3. Wäre es besser, einen (TTL-kompatiblen) MOSFET dazwischenzuschalten?

Nicht zwingend.

>Vielleicht kann da mal jemand aus dem Nähkästchen plaudern?

Done.

MFG
Falk

Wie schon gesagt - statisch oder quasistatisch wird es funktionieren.
Alles auf einer Platine? Oder räumlich verteilt?
Es kommt auch darauf an, ob du damit einen flankengesteuerten Interrupt 
auslösen willst (dafür gibts vorgeschriebene Mindeststeilheiten) oder 
den Eingang pollst.
Bei längeren Leitungen würde ich auf jeden Fall einen Treiber 
dazwischenschalten.
Man kann das ganze gut simulieren.

Doch, TTL ist prinzipiell anders, da jeder Eingang Strom aufnimmt bzw. 
abgibt. Dies verursacht am Ausgang Spannungsabfälle, irgendwann wird der 
zulässige Bereich verlassen.

Frank M. schrieb:
> Bei CMOS-Technologie verhält sich das ganze
> wohl etwas anders.

Stimmt, da gibt es keinen FAN-Out mehr.
Man kann ihn aber berechnen:
Leckstrom: <1µA
Ausgangsstrom: max 20mA
FAN-Out = 20mA / 1µA = 20000

Es hängt also allein von der Datenrate auf der Leitung ab.


Peter

Falk Brunner schrieb:
>>2. Wie groß wird die Anstiegszeit eines Rechtecks sein?
>
> Kann man abschätzen. tau = R * C

Danke, diese Formel wollte ich nutzen, konnte sie aber mangels Kenntnis 
von C nicht anwenden.

> R ist der Innenwiderstand vom ATmega, irgendwas um die 30 Ohm.

Bei U=5V und Imax=40mA komme ich mit R = U/I auf 125 Ohm. Oder sehe ich 
das zu einfach?

> C sind
> die parasitären Kapazitäten der ATtinys, sagen wir 5pF für jede Pin und
> 5pF pro Zuleitung, macht 600pF ins Summe, OK, sagen wir 1nF. Macht tau ~
> 30ns, was in ca. 50ns Anstiegszeit resultiert.

Wo hast Du die 5pF her? Sind das Erfahrungswerte?

>>3. Wäre es besser, einen (TTL-kompatiblen) MOSFET dazwischenzuschalten?
>
> Nicht zwingend.

Da ich mit 50-100ns durchaus zufrieden wäre, sollte damit der MOSFET 
tatsächlich nicht notwendig sein.

Vielen Dank für Deine schnelle Antwort, das hilft mir weiter.

Frank

@  Frank M. (ukw) Benutzerseite

>> R ist der Innenwiderstand vom ATmega, irgendwas um die 30 Ohm.

>Bei U=5V und Imax=40mA komme ich mit R = U/I auf 125 Ohm. Oder sehe ich
>das zu einfach?

Ja. Schau dir die Diagramme im Datenblatt an, Driver Pin Strength.

R = delta U / delta I

Beim ATmega88 komm ich auf ca. 0,4V/13mA=30,7 Ohm ;-)

>Wo hast Du die 5pF her? Sind das Erfahrungswerte?

Jo.

MfG
Falk

H.joachim Seifert schrieb:
> Wie schon gesagt - statisch oder quasistatisch wird es funktionieren.

Das dachte ich mir schon.

> Alles auf einer Platine? Oder räumlich verteilt?

Es ist eine ganz lange schmale Platine[1]: ca. 130 cm x 2 cm. Die 
ATtinys sind daher an einer langen "Perlenschnur" aneinandergekettet.

> Es kommt auch darauf an, ob du damit einen flankengesteuerten Interrupt
> auslösen willst (dafür gibts vorgeschriebene Mindeststeilheiten) oder
> den Eingang pollst.

Ich möchte tatsächlich einen flankengesteuerten Interrupt verwenden. Ein 
Prototyp mit 4 ATtinys auf Lochraster-Platine funktioniert auch bereits. 
Übertragen möchte ich das Signal bitsynchron mit 2 Leitungen: CLK und 
DATA. CLK sollte 10000/sec sein, 20000/sec wäre "schöner". Also nichts 
weltbewegendes.

> Bei längeren Leitungen würde ich auf jeden Fall einen Treiber
> dazwischenschalten.

Was ist für Dich "lang"? Es geht mir um ca. 130 cm.

Gruß und Dank,

Frank

[1] Tatsächlich sind es 4 hintereinandergeschaltete Platinen mit jeweils 
30,4 cm. Diese sind über 4 möglichst kurze Kabelbrücken miteinander 
direkt verbunden: 5V, GND, CLK, DATA.

Falk Brunner schrieb:
> Ja. Schau dir die Diagramme im Datenblatt an, Driver Pin Strength.

Danke, wieder was dazugelernt :-)

karadur schrieb:
> sieh auf der Platine am Eingang einen 74HC14 vor. Damit kannst du die
> Signale Puffern und regenerieren. Je 2 Inverter hintereinander.

Begründung dafür? Soweit ich dank Falk gelernt habe, bin ich bei 50ns 
Anstiegszeit mit Fclk = 10kHz noch weit im grünen Bereich.

karadur schrieb:
> wegen "flankengesteuerter Interrupt"

Ja, die Bemerkung von H.joachim Seifert (crazyhorse) dazu hatte ich 
durchaus zur Kenntnis genommen. Seitdem suche ich im Datenblatt nach der 
"Mindeststeilheit" für einen PCINT, bin aber bisher nicht fündig 
geworden.

Wenn Du da einen Wert hast, immer her damit ;-)