GPIO Flankensteilheit und Stromverbrauch

[drama (Gast)]

Hallo,

bei vielen moderneren Mikrocontrollern lässt sich die Flankensteilheit 
von Ausgangsports festsetzen. Das ist beim STM32 bspw. gut dokumentiert 
und mir ist auch klar, warum das in manchen Fällen für die 
Signalintegrität sinnvoll ist, die Flankensteilheit zu reduzieren.

Aber wie wirkt sich eine reduzierte Flankensteilheit genau auf den 
Stromverbrauch aus? Die Zusammenhänge sind mir nicht ganz klar. Ich kann 
wohl annehmen, dass es weniger große "Sprünge" geben wird. Aber wie 
sieht es mit der verbrauchten Energie im Schnitt aus? Bitte nicht hauen, 
falls das eine blöde Frage ist. ;)

[drama (Gast)]

Tut mir leid, vergessen zu erwähnen: es geht mir um die 
Signalübertragung mit einem Push-Pull-Bus (z.B. SPI) und/oder einem 
Open-Drain-Bus (I2C).

[Bronco (Gast)]

Jede steiler ein Flanke ist, desto mehr Power brauchst Du dafür. Du mußt 
dazu nämlich Kapazitäten (z.B. in den Transistoren, in den Leitungen 
etc.) umladen. Dazu mußt Du Ladung transportieren und je schneller Du 
diese transportieren willst, umso mehr Strom muß dabei fließen.
Wenn Du einen Pin nur einmal pro Minute mit maximaler Steilheit 
schaltest, wirst Du davon nicht merken. Wohl aber, wenn Du aber ein 
permanentes Clock-Signal mit 100MHz hast.

Neben der Stromaufnahme gibt es noch den EMV-Aspekt:
Schnelle Flanken bedingen hohe Frequenzen  - siehe Fourier.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bronco schrieb:
> Jede steiler ein Flanke ist, desto mehr Power brauchst Du dafür. Du mußt
> dazu nämlich Kapazitäten (z.B. in den Transistoren, in den Leitungen
> etc.) umladen.
Bezogen auf eine einzelne Flanke stimmt das nicht. Die 
Kapazitätsbeläge und die zum Umladen benötigte Energie sind prinzipiell 
erst mal unabhängig von der Flankensteilheit.
Nur kann ich eben mit der steilen Flanke häufiger schalten und so 
öfter diese Energie verbrauchen. Aber darum ging es in der Frage 
nicht.

[drama (Gast)]

Bronco schrieb:
> Jede steiler ein Flanke ist, desto mehr Power brauchst Du dafür.
> Du mußt
> dazu nämlich Kapazitäten (z.B. in den Transistoren, in den Leitungen
> etc.) umladen. Dazu mußt Du Ladung transportieren und je schneller Du
> diese transportieren willst, umso mehr Strom muß dabei fließen.

Klar. Aber ob jetzt kurze Zeit ein hoher Strom fließt oder längere Zeit 
ein kleinerer Strom, das sollte doch egal sein. Die Gatekapazitäten u.ä. 
bleiben doch konstant. Oder?

Und dann ist da noch eine andere Sache, wenn man langsam schaltet, hat 
man eventuell Probleme mit Schaltverlusten.

Wie das nun alles zusammenpasst und was am Ende dabei heraus kommt, ist 
mir nicht so ganz klar.