Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kurze Fragen zu MCUs allgemein.


von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Hallo, ich bin Knuspel und gerade neu hier registriert. Ich habe mich 
ein wenig in die Grundlagen von MCUs eingelesen, habe aber noch ein paar 
Fragen, die mich nicht loslassen:

— warum hat eine gewöhnliche MCU keine Glättungskondensatoren für den 
Strom festeingebaut? Und warum keinen Entprellungskondensator für den 
Reset-Knopf?
— warum muss VBAT auch mit Strom versorgt werden wenn man keine Batterie 
verwendet?
— braucht VBAT dann keinen Glättungskondensator?
— Wozu brauche ich beide, UART und SWD? reicht nicht eines von beiden 
für den Anschluß an einen programmer?

(Die Fragen sind bei dem Kinetis K20 aufgekommen.) Das wärs eigentlich 
schon, freue mich auf eure Antwort, Knuspel.

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> — warum hat eine gewöhnliche MCU keine Glättungskondensatoren für den
> Strom festeingebaut? Und warum keinen Entprellungskondensator für den
> Reset-Knopf?

Die sind zu groß, als die sie mit auf den Die passen würden.

> — warum muss VBAT auch mit Strom versorgt werden wenn man keine Batterie
> verwendet?

Von welchem µC sprichst du? Evtl ist VBAT sowas wie eine 
Spannungsüberwachung.

> — braucht VBAT dann keinen Glättungskondensator?

S.o.

> — Wozu brauche ich beide, UART und SWD? reicht nicht eines von beiden
> für den Anschluß an einen programmer?

Die haben beide nicht viel mit dem Anschluß eines Programmers zu tun. 
Das sind Schnittstellen um mit anderen µC oder Sensoren oder ähnliches 
zu kommunizieren. Programmiert wird über die Programmierschnittstelle. 
Auch die wird auf bestimmte Pins herausgeführt.

Ich hoffe, ich konnte ein wenig helfen.

MfG Chaos

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Hallo Chaos, konntest mir gut helfen, bedanke mich für die schnelle 
Antwort! Es geht übrigens um einen Kinetis K20 µC. VG!

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
>> Wozu brauche ich beide, UART und SWD? reicht nicht eines von beiden
>> für den Anschluß an einen programmer?
J. T. schrieb:
> Die haben beide nicht viel mit dem Anschluß eines Programmers zu tun.
> Das sind Schnittstellen um mit anderen µC oder Sensoren oder ähnliches
> zu kommunizieren. Programmiert wird über die Programmierschnittstelle.
> Auch die wird auf bestimmte Pins herausgeführt.


Hallo Chaos, nochmal eine Nachfrage. Du sagt SWD hat nicht viel mit dem 
Anschluß eines Programmers zu tun. Das verstehe ich nicht, denn hier
https://www.mikrocontroller.net/articles/ARM
steht ja ausdrücklich, ich zitiere ...
> SWD (Serial Wire Debug) ist eine neue mit den Cortex-Mikrocontrollern
> eingeführte Debug- und Programmierschnittstelle, die weniger Pins
> benötigt als JTAG.
Also doch eine Programmierschnittstelle?

: Bearbeitet durch User
von Pete K. (pete77)


Lesenswert?

Ja, SWD ist ein Prog-Schnittstelle.

Wenn Du ganz mutig bist, kannst Du ja mal das Datenblatt von dem 
Controller lesen. Da ist alles beschrieben, wie der Controller 
angeschlossen werden muss.

Für die Erklärung von Fachbegriffen bietet sich eine Suchmaschine Deiner 
Wahl an.

Bei Batterien benötigt man keine Glättungskondensatoren.

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> — warum hat eine gewöhnliche MCU keine Glättungskondensatoren für den
> Strom festeingebaut? Und warum keinen Entprellungskondensator für den
> Reset-Knopf?

Auf dem Silizium funktioniert das nur schlecht. Man könnte sie separat 
auf die Chips montieren, aber das ändert die Gehäuse und ist in der 
Fertigung vmtl. teurer als externe Caps.

> — warum muss VBAT auch mit Strom versorgt werden wenn man keine
> Batterie verwendet?

Weil da intern auch dann Stromverbraucher dran hängen, wenn keine 
Batterie angeschlossen ist.

> — Wozu brauche ich beide, UART und SWD? reicht nicht eines von beiden
> für den Anschluß an einen programmer?

Programmer != Debugger.

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Pete K. schrieb:
> Ja, SWD ist ein Prog-Schnittstelle.
>
> Wenn Du ganz mutig bist, kannst Du ja mal das Datenblatt von dem
> Controller lesen. Da ist alles beschrieben, wie der Controller
> angeschlossen werden muss.
Das Datenblatt hat 1300 Seiten. Und ist völlig wirr, nicht mal ganze 
Sätze so mit Subjekt und Prädikat, nur eine Aneinanderreihung von 
Fachchinesisch, ich glaube freescale ist in dieser Hinsicht die 
furchtbarste µC-Firma die es gibt! Und gerade die habe ich mir 
ausgesucht :-(

> Für die Erklärung von Fachbegriffen bietet sich eine Suchmaschine Deiner
> Wahl an.
OK, werde ich versuchen in Zukunft.

> Bei Batterien benötigt man keine Glättungskondensatoren.
Das ist eine klare Antwort, optimal!

von Tcf K. (tcfkao)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Das Datenblatt hat 1300 Seiten. Und ist völlig wirr, nicht mal ganze
> Sätze so mit Subjekt und Prädikat, nur eine Aneinanderreihung von
> Fachchinesisch, ich glaube freescale ist in dieser Hinsicht die
> furchtbarste µC-Firma die es gibt! Und gerade die habe ich mir
> ausgesucht :-(

Ja, das ist hart, da muss man jemanden fragen ob er/sie das übersetzt...

von Veit D. (devil-elec)


Lesenswert?

Hallo,

UART und SWD haben ja nicht die gleiche Funktion. Die SWD kannste nur 
zum programmieren und debuggen verwenden. Die UART ist eine serielle 
Schnittstelle. Die kannste für sonstwas verwenden. Für Daten Ein- und 
Ausgabe oder um darüber andere Geräte zu steuern. Das ist keine reine 
Programmierschnittstelle. Sie kann beim AVR dafür verwendet werden. 
Üblich ist jedoch die ICSP.

von Thomas E. (thomase)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
>> Bei Batterien benötigt man keine Glättungskondensatoren.
> Das ist eine klare Antwort, optimal!

Die Kondensatoren, üblicherweise 100nF, direkt an (allen)Vcc und GND des 
Controllers, sind keine Glättungskondensatoren, sondern 
Stützkondensatoren. Und die werden auch bei Batteriebetrieb benötigt.

Glättungs- oder Siebkondensatoren, 1000µF o.ä., gehören zum Netzteil.

mfg.

: Bearbeitet durch User
von Pete K. (pete77)


Lesenswert?

Die Anzahl und Auswahl der Kondensatoren ergibt sich auch immer aus den 
Datenblättern.
Eine im Internet gefundene Schaltung muss nicht immer korrekt sein.

Wenn Dir das Datenblatt von Freescale zu mächtig ist, dann fange mit 
einem anderen µC an. Ansonsten stellt sich wahrscheinlich schnell Frust 
ein, weil man auf fremde Hilfe angewiesen ist und dann immer noch nicht 
weiss, warum dies und jenes so ist.

: Bearbeitet durch User
von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Thomas E. schrieb:
> Die Kondensatoren, üblicherweise 100nF, direkt an (allen)Vcc und GND des
> Controllers, sind keine Glättungskondensatoren, sondern
> Stützkondensatoren. Und die werden auch bei Batteriebetrieb benötigt.
> Glättungs- oder Siebkondensatoren, 1000µF o.ä., gehören zum Netzteil.

Hallo! Wenn ich auf Wikipedia "Stützkondensator" nachschlage, und dann 
auf "Languages: english" umschalte, komme ich in der englischen 
Wikipedia auf "decoupling capacitor". Wenn ich auf dieser englischen 
Seite wieder auf "Languages: german" umschalte, dann komme ich in der 
deutschen Wikipedia auf "Glättungskondensator". Ja, was denn nun? :-(( 
Ist ein Stützkondensator nur eine Unterart eines Glättungskondensators?

von Tcf K. (tcfkao)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Hallo! Wenn ich auf Wikipedia "Stützkondensator" nachschlage, und dann
> auf "Languages: english" umschalte, komme ich in der englischen
> Wikipedia auf "decoupling capacitor". Wenn ich auf dieser englischen
> Seite wieder auf "Languages: german" umschalte, dann komme ich in der
> deutschen Wikipedia auf "Glättungskondensator". Ja, was denn nun? :-((
> Ist ein Stützkondensator nur eine Unterart eines Glättungskondensators?

Teufel auch, mit Wikipedia kann man nicht zum Entwickler werden! Und 
dabei hatte ich da immer so großes Vertrauen...

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Wozu brauche ich beide, UART und SWD? reicht nicht eines von beiden
> für den Anschluß an einen programmer?
>
> (Die Fragen sind bei dem Kinetis K20 aufgekommen.)

Laß dich nicht durcheinander bringen.

Also erstens: Die Kinetis im allgemeinen sind keine so richtig gute Wahl 
für den Anfang mit µC. Falls es bei dir nicht unbedingt (aus anderen 
Gründen) ein MK20FNxxxx sein muß, dann sieh dich lieber bei NXP um. 
Deren kleinere Cortexe sind innerlich an vielen Stellen besser und sind 
auch besser dokumentiert. Und sie haben einen Bootlader intus.

Die grellsten Negativseiten bei den Kinetis sind:
- sehr unleserliches Referenzmanual, man sucht und blättert sich tot und 
findet zu einigen Dingen ja doch nix, so daß Ausprobieren angesagt ist.
- Taktversorgung zwar sehr umständlich und verwirrend, aber im Grunde 
grottenschlecht, eine poplige jitternde FLL und so
- üble Stolperfallen wie z.B. ein ab Reset per default aktivierter 
Watchdog
- sehr seltsame Gestaltung einiger Peripherie-Cores
Kurzum, mit einem LPC kommst du besser flott (mit einem STM32 auch) als 
mit einem Kinetis.


So, und nun zum MK20.. - also zum Programmieren wird bei den Kinetis 
generell ein JTAG/SWD-Adapter vorausgesetzt, basta (seitens Freescale). 
Einige wenige Typen haben zusätzlich noch den sogenannten EZ-Port drauf. 
Der MK22FNxxx hat ihn und ich schätze, der MK20FNxxx hat ihn auch.

Es gibt da beim Reset eine vigilantische Methode (irgend ein Pin hi oder 
lo, mußt du selber mal nachlesen - hab's nicht auswendig gelernt) mit 
der man den Chip in den EZ-Port-Modus versetzen kann. Dann verhält er 
sich an einigen ausgewählten Pins wie ein serieller Flashrom und kann 
dann auch wie so einer programmiert werden.

Das Blöde an der Geschichte ist, daß es praktisch keinerlei nutzbare 
Software zum Programmieren von Kinetis-µC via EZ-Port gibt. Man müßte 
sie sich selber schreiben. Als Abfallprodukt hätte man dann auch ne 
Software zum Lesen&Schreiben von seriellen Flash's. Aber wann braucht 
man das?

Aber da du fragst, warum auf einem Stück Silizium keine 100 nF 
Abblock-Kondensatoren drauf sind, rate ich dir, dich zu allererst mal 
ein wenig tiefer in die Grundlagen praktischer Elektronik einzulesen. 
Das aktuelle ARRL-Handbook ist dafür eine gute Lektüre.

W.S.

von Thomas E. (thomase)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Ja, was denn nun? :-((
> Ist ein Stützkondensator nur eine Unterart eines Glättungskondensators?

Leider sind die Begriffe nicht klar abgegrenzt.

Stützkondensatoren dienen der kurzfristigen Bereitstellung von einem 
hohen Strom wenn der Controller schaltet. Das tut er ein paar Millionen 
Mal pro Sekunde. PC-Prozessoren sogar Milliarden Male. Dieser Strom kann 
vom Netzteil aber nicht so schell geliefert werden. Da spielen die 
Leitungslängen eine Rolle. Deshalb kommt an jeden 
Stromversorgungsanschluss ein Kondensator. In der üblichen Dimension 
100nF. Diese Kondensatoren werden auch als Abblock-, Block- aber auch 
als Glättungskondensatoren bezeichnet.

Im Zusammenhang mit einem Netzteil werden die Siebkondensatoren auch als 
Glättungskondensatoren bezeichnet. Diese dienen dazu die Restwelligkeit 
der gleichgerichteten Wechselspannung herauszusieben bzw. zu glätten.

Da eine Batterie eine Gleichspannung erzeugt und nicht eine 
Wechselspannung gleichrichtet wie ein Netzteil, braucht sie keinen 
Siebkondensator.

Am Controller, wie an jedem anderen digitalen Bauteil auch, jedoch 
müssen unabhängig von der Stromversorgung immer Stützkondensatoren 
vorhanden sein.

Da die Begriffe aber nicht klar abgegrenzt sind, könnte man daher auch 
sagen: Bei einer Batterieversorgung braucht man keinen 
Glättungs-(Sieb-)Kondensator, aber auf jeden Fall 
Glättungs-(Stütz-)Kondensatoren.

mfg.

von Bernd K. (prof7bit)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> ich glaube freescale ist in dieser Hinsicht die
> furchtbarste µC-Firma die es gibt! Und gerade die habe ich mir
> ausgesucht :-(

Die Kinetis Reference-Manuals von Freescale sind exzellent, ich liebe 
den Stil in dem sie organisiert sind! Sie sind kompakt und vollständig, 
konsequent logisch strukturiert und man findet immer sofort alles was 
man sucht und alles steht immer genau da wo man erwarten würde daß es 
stehen müsste.

von Tcf K. (tcfkao)


Lesenswert?

Thomas E. schrieb:
> In der üblichen Dimension
> 100nF. Diese Kondensatoren werden auch als Abblock-, Block- aber auch
> als Glättungskondensatoren bezeichnet.
> Im Zusammenhang mit einem Netzteil werden die Siebkondensatoren auch als
> Glättungskondensatoren bezeichnet. Diese dienen dazu die Restwelligkeit
> der gleichgerichteten Wechselspannung herauszusieben bzw. zu glätten.

Na ja, einen Blockkondensator habe ich noch nie als Glättungskondensator 
bezeichnet.
Ein Glättungskondensator ist der erste Kondensator nach einem 
Gleichrichter, der die Aufgabe hat die Stromlücken zu überbrücken.
Ein Siebkondensator ist immer hinter dem Glättungskondensator und 
filtert Oberwellen heraus, reduziert also die Welligkeit der 
gleichgerichteten Spannung.

Alle drei Bezeichnungen sind ursprünglich klar definiert, nur eher im 
Laufe der Zeit durch Schludrigkeit verwässert worden -- so wie ich hier 
erfahren musste dass es DC/DC-Wandler ohne Potenzialtrennung geben 
soll...

von Thomas E. (thomase)


Lesenswert?

Bernd K. schrieb:
> Die Kinetis Reference-Manuals von Freescale sind exzellent

W.S. schrieb:
> sehr unleserliches Referenzmanual, man sucht und blättert sich tot

Claudio S. schrieb:
> Das Datenblatt hat 1300 Seiten. Und ist völlig wirr

1:2

mfg.

von Thomas E. (thomase)


Lesenswert?

Tcf K. schrieb:
> Na ja, einen Blockkondensator habe ich noch nie als Glättungskondensator
> bezeichnet.

Ich auch nicht.

> Ein Glättungskondensator ist der erste Kondensator nach einem
> Gleichrichter, der die Aufgabe hat die Stromlücken zu überbrücken.
> Ein Siebkondensator ist immer hinter dem Glättungskondensator und
> filtert Oberwellen heraus, reduziert also die Welligkeit der
> gleichgerichteten Spannung.
>
> Alle drei Bezeichnungen sind ursprünglich klar definiert, nur eher im
> Laufe der Zeit durch Schludrigkeit verwässert worden -- so wie ich hier
> erfahren musste dass es DC/DC-Wandler ohne Potenzialtrennung geben
> soll...

Der erste Kondensator hinterm Gleichrichter ist der Ladekondensator.

Sonst sehe ich das genau wie du. Aber guck in Wikipedia rein. Da werden 
eben diese Begriffe vollkommen vermischt. Und da kam die Verwirrung des 
TO ja auch her.

mfg.

von Tcf K. (tcfkao)


Lesenswert?

Thomas E. schrieb:
> Der erste Kondensator hinterm Gleichrichter ist der Ladekondensator.

Ich glaube die Begriffe werden hier tatsächlich Synonym verwandt.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?


von Thomas E. (thomase)


Lesenswert?

Tcf K. schrieb:
> Ich glaube die Begriffe werden hier tatsächlich Synonym verwandt.

Das ganze Konstrukt hinter dem Gleichrichter mit C1, R bzw. L und C2 ist 
ja die Siebkette. Das ist der Klassiker.

mfg.

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo W.S.! Freue mich über deinen ausführlichen Beitrag, ich habe jetzt 
etwas weniger Kopfschmerzen :-) Den NXP schaue ich mir mal an, ein 
integrierter Bootloader ist ja schonmal eine super Sache! Zu dem ARRL 
Handbook: das gibt es soweit ich sehe nur auf Englisch, nun 
interessieren mich z. B.  die Unterschiede zw. den Bezeichnugen 
"Abblockkondensator", "Glättungskondensator", "Entprellungskondensator", 
was ja deutsche Fachbezeichnungen sind. Aber vielleicht ist es wirklich 
sinnvoller mit den englischen Bezeichnungen zu beginnen ...

Thomas Eckmann schrieb:
> Stützkondensatoren dienen der kurzfristigen Bereitstellung von einem
> hohen Strom wenn der Controller schaltet. Das tut er ein paar Millionen
> Mal pro Sekunde. PC-Prozessoren sogar Milliarden Male. Dieser Strom kann
> vom Netzteil aber nicht so schell geliefert werden. Da spielen die
> Leitungslängen eine Rolle. Deshalb kommt an jeden
> Stromversorgungsanschluss ein Kondensator. In der üblichen Dimension
> 100nF. Diese Kondensatoren werden auch als Abblock-, Block- aber auch
> als Glättungskondensatoren bezeichnet. (...)
Verstehe. Meine Frage kam daher, daß ich an einer  Schaltung eines 
MK20LF sah, daß dieser überall mit einem 100n Abblockkondensator 
versehen war, bloß nicht am pin "VBAT", der direkt (ohne Kondensator) 
mit VDD verbunden ist: [Bild im Anhang]. Und Sie haben geschrieben
> Am Controller, wie an jedem anderen digitalen Bauteil auch, jedoch
> müssen unabhängig von der Stromversorgung immer Stützkondensatoren
> vorhanden sein.
Demnach müßte doch bei VBAT auch einer hin, oder?

: Bearbeitet durch User
von Klaus (Gast)


Lesenswert?

Tcf hat es schon gesagt, aber man kann es vielleicht noch einmal anders 
ausdrücken:

Diese Begriffe wurden im Laufe der letzten Jahrzehnte nicht immer 
korrekt verwendet und sind oft auch fehlerhaft übersetzt und zurück 
übersetzt worden. Ausserdem ergeben sich manchmal auch gewisse 
funktionale Überschneidungen.

Und da ist schon das Stichwort, dass ich für wesentlich halte: Die 
Funktion. Was ist die hauptsächliche Funktion eines gewissen 
Kondensators? Erstmal vom Namen absehen. Nur gucken, was er eigentlich 
tut. Und dann mal schauen ob die Beschreibung der Wirkung zum Namen 
passt und was es noch für Namen gibt, die passen oder nicht passen.

Ich selbst habe zwar gewisse Erwartungen aufgrund der Bezeichnung, aber 
ich schaue mir immer an, wo genau der fragliche Kondensator in der 
Schaltung sitzt und welche Grösse er hat und was die Umgebung eigentlich 
ist.

Mal ein paar grobe Beispiele:

1. Ein C am Schalter mit Widerstand, formt einen Tiefpass. Entprellen
2. Ein C an VCC-Anschlüssen von ICs im 100nF Bereich. Puffern von 
kurzzeitigen hohen Strömen aufgrund von Schaltvorgängen im IC.
3. Ein C nach dem Gleichrichter im 100-1000F Bereich. Glättung der 
Gleichspannung.
4. Ein C nach einem Linearregler im 10-100nF Bereich. Kurzschluss 
hochfrequenter Anregungen vom Verbraucher. (Dazu gibt es umfangreiche 
Theorie die auch noch vom Regler abhäng).
5. Ein C nach einem Linearregler im 100-1000uF Bereich. Pufferung von 
Stromspitzen auf die der Regler allein nicht schnell genug reagieren 
kann. (Datenblatt).
6. Ein C am Reset-Anschluss im 10-100nF Bereich. Pufferung von 
Einbrüchen an VCC (was den High-Pegel an Reset ergeben soll), die durch 
Stromspitzen der Verbraucher entstehen und daher ungewollt einen Reset 
auslösen könnten.

Das sind eigentlich so die häufigsten Fälle.

Jedenfalls. Die Funktion bestimmt den Namen. Da aber die Namen nicht 
konsequent verwendet wurden, ist auf die Funktion nicht zuverlässig zu 
schliessen.
(Was mich dahin bringen könnte einmal über die Unwilligen zu 
lamentieren, die sich beschwerten: "Du weisst doch, was ich meine." 
Inzwischen weiss es keiner mehr. Aber das ist eine andere Geschichte).

von S. R. (svenska)


Lesenswert?

Wenn am VBAT-Pin ein hinreichend konstanter Strom gezogen wird, dann 
kann man sich den Abblockkondensator dort auch sparen. Das hängt aber 
vom Chip ab und ich hab mir das Datenblatt jetzt nicht angetan.

von Klaus (Gast)


Lesenswert?

Das ist genau der Punkt: Funktion?

Was genau versorgt der VBatt Anschluss und in welchen Betriebszuständen.

Wenn z.B. der interne Speicher aufrecht erhalten werden soll, dann 
bedeutet das, dass keine Schaltvorgänge stattfinden - der Inhalt soll 
sich ja nicht verändern.

Es empfiehlt sich, sich durch das Datenblatt zu fressen - auch wenn es 
noch so steinig ist.

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Hallo Klaus. Deine Kurzübersicht über die hauptsächlichen Anwendungen 
von Kondensatoren nach Funktion, gefällt mir gut, weil es praxisnah ist. 
Das mit VBAT habe ich schon versucht zu eruieren. Man kann ja die 
Referenz (http://www.farnell.com/datasheets/1898334.pdf) mit Strg-F nach 
"VBAT" durchsuchen. Die Frage "muss VBAT unbedingt mit Spannung versorgt 
werden?" und "muss ein Kondensator vorgeschaltet werden?", kann ich da 
nicht beantwortet finden, aber vielleicht habe ich Tomaten auf den Augen 
:-(

: Bearbeitet durch User
von Moby (Gast)


Lesenswert?

> Claudio S. schrieb:
> Das Datenblatt hat 1300 Seiten. Und ist völlig wirr

Normal bei ARM. Aber egal. Wird mit ein paar Cents Ersparnis beim 
Einkauf locker ausgeglichen ;-)

von Klaus (Gast)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Hallo Klaus. Deine Kurzübersicht über die hauptsächlichen Anwendungen
> von Kondensatoren nach Funktion, gefällt mir gut, weil es praxisnah ist.

Dankeschön. Gerne geschehen.

> Das mit VBAT habe ich schon versucht zu eruieren. Man kann ja die
> Referenz (http://www.farnell.com/datasheets/1898334.pdf) mit Strg-F nach
> "VBAT" durchsuchen. Die Frage "muss VBAT unbedingt mit Spannung versorgt
> werden?" und "muss ein Kondensator vorgeschaltet werden?", kann ich da
> nicht beantwortet finden, aber vielleicht habe ich Tomaten auf den Augen
> :-(

Naja. Das ist so ein allgemeines Problem. Man wird in den wenigsten 
Fällen - ob in der Literatur oder in Datenblättern - genau die Frage 
beantwortet bekommen, die man stellt.
Dafür gibt es eine Reihe prinzipieller Gründe und dazu eine noch längere 
Reihe individueller Gründe. Ich will sie hier nicht erläutern.
In solchen Fällen sind die Erklärungen dennoch geeignet gewisse Schlüsse 
zu ziehen und die Frage neu zu formulieren.

Ich lese im Datenblatt (ich habe eigentlich nur mal nach "Vbat" gesucht 
und mir die ersten paar Treffer angeschaut) zwei Dinge:
1. Vbat retreibt "RTC" (was vermutlich Real Time Clock" heissen soll. 
Also ein dynamisches, taktgetriebenes Ding. Ergo: Kondensator wäre an 
sich nicht falsch.
2. Ähnlich dann, die Info, dass Vbat, bzw. dessen Strom, von dem Takt 
abhängt
3. das Vbat bzw. dessen Strom von der Frage abhängt ob die CPU zugreift.

Vielleicht kannst Du Dir schon denken, was hier das wesentliche 
Kriterium ist. Blättere einfach mal selbst weiter und entdecke noch 
mehr.

Andererseits sind Batterien (also Primärzellen) in der Regel bei 
geringen Strömen - auch Impulsströmen - nicht empfindlich und können sie 
relativ klaglos liefern. Sie geraten nichts ins Schwingen; sie haben 
keine Regelprobleme.

Einzige die Länge der Leitung zwischen Quelle und Anschluss kann eine 
Rolle spielen.

Wie auch immer: Du siehst, es gibt eine Reihe von Fragen, die man aus 
allgemeinen Kenntnissen heraus beantworten muss. Man findet nicht alle 
Antworten irgendwo aufgeschrieben.


Die Frage erinnert mich an meine Nachhilfeschüler, die mich für die 
Klausur verzweifelt nach auswendig zu lernenden Formeln, für Aufgaben 
fragten die eigentlich "Wissen-Übertragungs-Fragen" waren (es gibt da 
einen Fachterminus, aber ich komme nicht darauf).
Wenn Du wirklich selbst Probleme lösen können willst, dann brauchst Du 
einen Schatz an Grundlagenformen (oder einen Bronstein), die Intelligenz 
diese Formeln sinngemäss anzuwenden und zu kombinieren und einige Übung, 
darin bzw. eine Reihe von vorgerechneten komplizierten Fällen um eine 
Idee von der Natur der Ideen zu bekommen, die Dir nützlich dabei sind.

Diese Aufgabe stellen sich die Datenblätter nicht. Es ist, um den 
wichtigsten Grund einmal zu nennen, unmöglich alle Anwendungs-Fälle 
vorauszusehen, in denen jeweils andere Aspekte in den Vordergrund treten 
und diese vollständig zu beschreiben. Das wären tonnenschwere Wälzer 
bzw. Terabyte-PDFs.

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Hallo Klaus! Dass man nicht alle User-Szenarien in der Dokumentation 
abdecken kann verstehe ich. Es geht mir allerdings nicht darum 
irgendeine spezielle Funktion zu nutzen, die VBAT womöglich 
bereitstellt. Ich suche nur nach der Minimalbeschaltung mit den nötigen 
Anschlüssen und Bauteilen. Dass alle VDD und GND Gates angeschlossen 
werden müssen ist mir klar, aber ob VBAT auch dazu gehört? (und mit 
Kondensator?). Dazu finde ich nichts.

: Bearbeitet durch User
von Klaus (Gast)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Hallo Klaus! Dass man nicht alle User-Szenarien in der Dokumentation
> abdecken kann verstehe ich. Es geht mir allerdings nicht darum
> irgendeine spezielle Funktion zu nutzen, die VBAT womöglich
> bereitstellt.
> Ich suche nur nach der Minimalbeschaltung mit den nötigen
> Anschlüssen und Bauteilen. Dass alle VDD und GND Gates angeschlossen
> werden müssen ist mir klar, aber ob VBAT auch dazu gehört? (und mit
> Kondensator?). Dazu finde ich nichts.

Na ja. Du kannst an diesem Punkt stehenbleiben und mit dem Fuss 
aufstampfen :-) oder die Konsequenz aus der Situation ziehen vor der Du 
stehst. Das Datenblatt beantwortet nun einmal Deine Frage nicht in der 
Weise wie Du sie stellst. Das ist einfach so.

Ich habe sagen wollen, dass man aus der Beschreibung der Funktionen die 
von VBat abhängen bzw. der Faktoren die diese Funktionen im weitesten 
Sinne beeinflussen, schliessen kann, ob und welche externe Beschaltung 
notwendig ist. Dazu habe ich Dir Beispiele genannt die ich aus dem 
Datenblatt entnommen habe.

Die folgenden beiden Sätze von Dir:
> Dass man nicht alle User-Szenarien in der Dokumentation
> abdecken kann verstehe ich. Es geht mir allerdings nicht darum
> irgendeine spezielle Funktion zu nutzen, die VBAT womöglich
> bereitstellt.

finde ich argumentativ problematisch. Wenn Du so denkst, dann führt Dich 
das zu Blockaden, meine ich.
Ob nun gewisse von VBat abhängige Funktionen speziell sind - was ist 
damit eigentlich gemeint? - oder nicht: Du willst wohl damit sagen, dass 
dieser Fall, nämlich Dein Fall abgedeckt sein sollte, weil er eben 
nicht speziell ist.
Darüber können wir uns auseinandersetzen und zu einer möglicherweise 
gleichen oder unterschiedlichen Meinung kommen. Das ändert nur die 
Situation nicht. Das Datenblatt und was darin steht und was darin nicht 
steht bleibt das selbe.
Die Hersteller folgen nun mal nicht allen Deinen oder meinen Ansichten 
sondern haben ihre eigenen und folgen denen.

Du musst also selbst das Datenblatt lesen, Schlüsse ziehen und 
Überlegungen stellen und dazu allgemeine Gesichtspunkte heranziehen. Was 
anderes bleibt Dir gar nicht übrig. VBat versorgt gewisse Funktionen die 
wiederum von anderen Betriebszuständen beeinflusst werden. So ist das 
einfach. Und davon hängt ab ob und wie Du VBat anschliessen musst.

Im übrigen ist das verlinkte Datenblatt vornehmlich eine Auflistung der 
elektrischen Daten und keine Funktions- und/oder Strukturbeschreibung. 
Du wirst vermutlich weiter kommen, wenn Du Dir zu Deinem individuellen 
Typ noch das Manual, Referenz oder wie das auch bei Freescale heissen 
mag (da kocht auch jeder Hersteller sein eigenes Süppchen), 
herunterlädst und anschaust. Vielleicht hilft Dir das weiter.

von S. R. (svenska)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Ich suche nur nach der Minimalbeschaltung mit den nötigen
> Anschlüssen und Bauteilen. Dass alle VDD und GND Gates angeschlossen
> werden müssen ist mir klar, aber ob VBAT auch dazu gehört? (und mit
> Kondensator?). Dazu finde ich nichts.

Wenn du das Datenblatt nicht lesen kannst (oder willst), dann hast du 
noch zwei Möglichkeiten übrig:
- teste es einfach ohne VBAT aus und (wenn es denn geht) behalte im 
Hinterkopf, dass du vielleicht irgendwann über Probleme stolpern 
könntest, die damit zusammenhängen könnten
- schließe VBAT einfach mit Kondensator an, fertig. Vielleicht 
verschwendest du damit einen Kondensator und zwei Leitungen auf der 
Platine, aber du hast dann sicherk eine Probleme mehr mit VBAT.

Das ganze einfach auszutesten wäre schneller erledigt gewesen, als die 
Diskussion jetzt schon andauert.

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Klaus schrieb:
> Im übrigen ist das verlinkte Datenblatt vornehmlich eine Auflistung der
> elektrischen Daten und keine Funktions- und/oder Strukturbeschreibung.
> Du wirst vermutlich weiter kommen, wenn Du Dir zu Deinem individuellen
> Typ noch das Manual, Referenz oder wie das auch bei Freescale heissen
> mag (da kocht auch jeder Hersteller sein eigenes Süppchen),
> herunterlädst und anschaust. Vielleicht hilft Dir das weiter.

Ja, tut mir leid, dass ich mich so anstelle, ich werde  mal bei 
Freescale nachfragen wo sie die Minimalbeschaltung versteckt halten.

: Bearbeitet durch User
von Klaus (Gast)


Lesenswert?

@ Claudio

Tja. Ich fürchte ich habe mich nicht recht verständlich machen können 
und Du willst von Deinem Anspruchsdenken nicht abrücken.

Hast Du mal einen Link auf das 1300-seitige Dokument, das Du oben 
erwähnt hast?

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Klaus schrieb:
> @ Claudio
>
> Tja. Ich fürchte ich habe mich nicht recht verständlich machen können
> und Du willst von Deinem Anspruchsdenken nicht abrücken.
>
> Hast Du mal einen Link auf das 1300-seitige Dokument, das Du oben
> erwähnt hast?

Wenn es keine Infos zur Minimalbeschaltung gibt ist das schade, aber 
einen Anspruch darauf habe ich sicherlich nicht. Hier ist der Link: 
http://cache.freescale.com/files/32bit/doc/ref_manual/K20P48M50SF0RM.pdf

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Claudio S. schrieb:
> Ja, tut mir leid, dass ich mich so anstelle, ich werde  mal bei
> Freescale nachfragen wo sie die Minimalbeschaltung versteckt halten.

Das wird vergeblich sein.
Aber was den Batterieanschluß betrifft: wenn du keine Batteriestützung 
diverser Teile vorsehen willst, dann klemm ihn an die Betriebsspannung. 
Wenn du es noch nicht so enau weißt, dann klemm ihn über eine Diode an 
die Betriebsspannung und sieh ein Lötpad oder sowas ähnliches vor, damit 
du dort später ne Batterie oder ggf. nen Supercap dranlöten kannst.

Was du als Minimalboard brauchst ist:

- der µC selber

- Stromversorgung. Am besten sowas wie ein LF33 von ST, damit du ohne 
Zirkus ne stabile 3.3V hast und wenig Probleme mit dem Netzteil 
aufkommen.

- VREF (H und L) kann normalerweise an Analog-VCC und GND geschaltet 
werden.

- Programmieranschluß und Reset. Also GND, VCC, SWD-Takt, SWD Daten, 
Reset. Vergiß nicht, für Reset nen Hochzieh-R und eine passablen 
Kondensator gegen Masse. ggf. noch nen Taster.

- Takt. Das ist ein Thema für sich. Die innere Taktversorgung ist 
krötig, ich hatte das ja schon mal geschrieben. Du kannst beide 
Quarzanschlüsse (normal und Uhrenquarz) vorsehen, oder nur einen davon. 
Beim Normalquarz würde ich auf 5 oder 10 MHz tippen, damit kommst du auf 
die 50 MHz für die CPU, sonst eher nicht. Aber sieh in jedem Falle alle 
Teile vor: 2x C gegen Masse UND den R über den Quarz. Ohne geht das Teil 
bei manchen Quarzen und bei anderen nicht.

- wenn das Teil USB hat, dann auch korrekte USB-Beschaltung

- Anschluß für den EZ-Port, ist normalerweise auch mit UART0 belegbar 
und damit als allererste Kommunikationsmöglichkeit mit dem PC nützlich.

- den Rest an Pins auf passende Löt- oder Steck-Möglichkeiten.

W.S.

von Claudio S. (Firma: privat) (knuspel)


Lesenswert?

Hallo W.S. Danke für die Infos zur Grundbeschaltung. VBAT muss 
anscheinend in jedem Fall versorgt werden, nur warum erfährt man das 
nicht von Freescale selbst? Du hattest mir vorher den STM32 empfohlen, 
und ich hab mir den mal näher angeschaut, die Dokumentation und 
Community-Support ist um Welten besser. Grundbeschaltung, Erklärung der 
Pins, alles mühelos und übersichtlich zu finden.

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.