Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EPROM braucht viel Strom und wird warm


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von Gnarflord (Gast)


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Ich wollte nun den Inhalt eines 8-Bit-Bus auf drei 7-Segmentanzeigen 
ausgeben  lassen. Da das nicht im Gattergrab enden soll und bei mir noch 
ein paar EPROMs (TMM2732D-45) rumfliegen wollte ich die einfach nehmen 
und die Muster einfach einprogrammieren.

Nachdem also jahrzente alte Geräte ausgegraben wurden, habe ich erstmal 
ein einziges Display auf meinem Steckbrett zusammengefriemelt. 
Jedenfalls läuft der Speicher wie er soll, nur wird er eben leicht warm 
(wirklich nur leicht). Ich habe also mal die Ströme gemessen und hier 
gehen 130mA bei Vcc rein und 80mA bei GND wieder raus. Der Rest (50mA) 
läuft über die Datenpins in Richtung Anzeige davon.

Deshalb meine Frage: Mache ich irgendetwas falsch oder ist es üblich, 
dass ein einziger EPROM mehr Saft braucht, als die gesamte restliche 
Schaltung (ein dutzend HC-Logikgatter) zusammen?

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Deine EPROMs mit ihren 450 ns Zugriffszeit sind sehr, sehr alt. Daher 
überrascht eine hohe Stromaufnahme nicht.

Du solltest allerdings zwischen die Datenleitungen der EPROMs und Deine 
Siebensegmentanzeigen noch einen Treiberbaustein setzen, ein EPROM ist 
kein LED-Treiber. Deine 50 mA halte ich für entschieden zu viel.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Gnarflord schrieb:
> oder ist es üblich,
> dass ein einziger EPROM mehr Saft braucht, als die gesamte restliche
> Schaltung (ein dutzend HC-Logikgatter) zusammen?

Wenn in deiner Bezeichnung kein C steckt (27C32?) ist es völlig normal, 
soagr ohne die Belastung durch die LEDs. Im aktivierten Zustand (und das 
hast du ja dauerhaft) brauchen die locker >100mA. Und das ist dann eben 
mal mehr als ein halbes Watt, das wird warm.
Die Dinger sind wirkich zu nichts zu gebrauchen. Im Museum gibts genug 
davon, zum Anschauen taugen sie auch nicht auf Dauer. Und irgendein 
Betrieb - nun ja, siehst du ja selbst. Es ist Schrott. Zwar ehemals 
teuer, aber dennoch nur Schrott.

von Gnarflord (Gast)


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Ok, also soll ich stattdessen ein handvoll Transistoren + Widerstände 
dazwischen klemmen? Das würde natürlich den Strom auf den Datenlinien 
limitieren, aber trotzdem bleibe ich bei 80mA Grundstrom. Naja, wenn du 
sagst, dass das so sein muss vertrau ich dir auch :D

von S. R. (svenska)


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Oder du nimmst einen 74LS541 oder so.

von Gnarflord (Gast)


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Ich habe jetzt noch ein wenig nach Alternativen gesucht (bspw. AT28C64B) 
und dort wird trotz CMOS von einer "Low Power Dissipation" bei 40mA 
gesprochen. Der andere Vorteil wäre höchstens noch der schnellere 
Zugriff, spielt bei meinem Projekt allerdings keine Rolle. Ich sehe 
deshalb auch keinen Grund, weshalb ich auf einen Neueren Umsteigen soll 
oder habe ich da was übersehen?

von Gnarflord (Gast)


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@svenska
Stimmt, die Tri-State Logik erspart mir natürlich die Transistoren. Aber 
Widerstände müssen trotzdem dazwischen..

von Manfred (Gast)


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Gnarflord schrieb:
> Ich habe also mal die Ströme gemessen und hier
> gehen 130mA bei Vcc rein
Warum ist eigentlich ständig der Google kaputt? Schaue in das Datenblatt 
und finde "Ruhestrom max 25mA / Aktiv max 150mA". 130mA bei einem IC 
dieser Bauart würde ich als einigermaßen normal ansehen.

> und 80mA bei GND wieder raus. Der Rest (50mA)
> läuft über die Datenpins in Richtung Anzeige davon.
Da passt etwas nicht, 6mA pro Bit sind zu viel - Schaltung her!

von Thomas O. (kosmos)


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Du könntest jedem 7-Segment einen 74HC(T)573N zur Seite stellen die 
Eingänge dann alle an den gleichen Port legen und ein paar 
Steuerleitungen dazu. Dadurch kannst jedem Baustein einzeln seine Ziffer 
übergeben ohne Multiplexing.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ausserdem: 3-stellig?? Also dezimale Ausgabe? Das ist ja ne richtige 
Fleissaufgabe, und braucht dann tatsächlich 3 Eproms. Auweia.

von Gnarflord (Gast)


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Meine (blauäugige) Schaltung:
        + + +
        | | |
Addresse| | |
        | | |
      +-+-+-+--+
Vcc   |        |  GND
 +----+ EEPROM +----+
      |        |
      +-+-+-+--+
        | | |
Daten   | + +
        | ...
        |
        |
        +------|>|---[ 1k ]---GND

(klar kommt da noch ein Treiber dazwischen, aber auch ohne Daten braucht 
er eben 80mA. Ich war mir eben nicht sicher, ob das so muss)

@crazyhorse
naja, das dritte Display muss ja nur eins, zwei oder gar nichts 
anzeigen. Da bei den 2 EPROMs jeweils ein Bit übrig bleibt nutz ich das 
einfach. Da ein Segment von "eins" und "zwei" genutzt wird, kommen da 
noch zwei dioden rein. Wenn ich mich nicht täusche brauche ich also nur 
2 PROMs.

von Noch einer (Gast)


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Kommen deine Anzeigen mit 10mA pro Segment aus?

8Bit Mikrocontroller mit 29 Pins und 200mA Summe Ausgangsstom - da 
finden sich einige. Und Eigenverbrauch liegt inzwischen unter 1mA.

von Gnarflord (Gast)


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Alles klar. Schade, dass es keine "einfache" Möglichkeit für etwas so 
simples gibt. Ich glaube, dass ich bei den PROMs bleibe, da ich jetzt 
schon angefangen habe die Schaltung zusammenzubasteln und mir der µC da 
ein wenig verschwendet vorkommt.

Trotzdem danke an alle.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Dann mach.
Auf dem Datenbus ist ne Dezimal-Anzeige eh nicht besonders sinnvoll. Und 
in Hex  sieht die Sache schon wieder viel einfacher aus.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Gnarflord schrieb:
> Ich glaube, dass ich bei den PROMs bleibe

Du könntest etwas neuzeitlichere Flash-ROMs verwenden. Die sind dann 
zwar im größeren Gehäuse (i.d.R. 32polig), aber haben dafür auch mehr 
Adressleitungen. Zum Recycling hat man so etwas noch vor ca. 10..15 
Jahren in alten PCs finden können.

Die Leistungsaufnahme aber dürfte um einiges geringer sein als bei 
Deinen Eprom-Fossilien.

von Jörg R. (solar77)


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Gnarflord schrieb:
> Alles klar. Schade, dass es keine "einfache" Möglichkeit für etwas
> so simples gibt. Ich glaube, dass ich bei den PROMs bleibe, da ich jetzt
> schon angefangen habe die Schaltung zusammenzubasteln und mir der µC da
> ein wenig verschwendet vorkommt.

Ein Atmega328 und ein MAX7219 könnten dein Problem lösen. Preiswert, 
wenige Bauteile, keine Vorwiderstände für die Displays.

Ein 16-Bit Eprom und 3 Stück CD4511 an den Ausgängen geht auch, ist aber 
mehr Aufwand. Hier ließe sich aber auch noch anders tricksen, bei 16 Bit 
am Ausgang.

Ich verstehe aber auch Deinen Ansatz vorhandene Teile zu verwenden. Der 
Aufwand ist aber nicht ohne, denn Treiber für die Displays benötigst Du 
auf jeden Fall. Mit dem Stromverbauch der alten Teile musst Du leben.

Was soll denn dargestellt werden - vermutlich 0 bis 255 ?

Gruß Jörg

von Gnarflord (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Was soll denn dargestellt werden - vermutlich 0 bis 255 ?

Exactolucci

> Ich verstehe aber auch Deinen Ansatz vorhandene Teile zu verwenden.

Jupp. Ist irgendwie blöd, wenn man jahrzente lang das Zeug aufgehoben 
hat, nur um zu erfahren, dass es Schrott ist.

Tatsächlich habe ich hier noch HEF4511 auf Lager. Da kommt mir eine 
Idee: Die Teile haben eingebaute Latches, heißt also, dass mein Speicher 
nur kurz für das Einlesen an sein muss, dann schalte ich den ganzen Chip 
ab und spar mir den Strom. Heißt, dass ich nur noch 10 Bits brauche 
(jeweils 4 für die ersten beiden und 2 [da "0", "1" oder "2"] für die 
Hunderterstelle) und nur bei einem Update kurze Spitzen habe. Damit kann 
ich leben, Danke ^.^

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


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> mir der µC da ein wenig verschwendet vorkommt.

Ein 30 ct 8 Pin PICkel und 3 74HC595.

Braucht mit langsamen Takt vllt 10 uA.


Da lass ich doch die EPROMs lieber in der Stange.

von Peter D. (peda)


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H.Joachim S. schrieb:
> Auf dem Datenbus ist ne Dezimal-Anzeige eh nicht besonders sinnvoll. Und
> in Hex  sieht die Sache schon wieder viel einfacher aus.

Zu DDR-Zeiten gabs den V40511, der konnte 0..9,a..f darstellen.
Heute könnte man sich nen ATtiny24 entsprechend programmieren.

von (prx) A. K. (prx)


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Peter D. schrieb:
> Zu DDR-Zeiten gabs den V40511, der konnte 0..9,a..f darstellen.

MHB4311 bei http://www.tesla-ic.com/cat/digital/cmos/

von m.n. (Gast)


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Gnarflord schrieb:
> Jupp. Ist irgendwie blöd, wenn man jahrzente lang das Zeug aufgehoben
> hat, nur um zu erfahren, dass es Schrott ist.

Du mußt sie noch länger liegen lassen!

Wenn Dich die Stromaufnahme nicht stört, mach doch einfach so, wie 
geplant. So haben die Teile noch eine Aufgabe bekommen.
Abwärme oder Überlast: ist doch egal.

von Georg (Gast)


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Hallo,

zur damaligen Zeit hat eine Europakarte mit Prozessorsystem locker 1 
oder 2 A verbraucht, das hat niemand gestört, weil es nicht anders ging, 
und unzuverlässig waren die Geräte keineswegs. Viele laufen heute noch, 
aber sowohl mein Smartphone als auch mein Tablett, die erst wenige Jahre 
alt waren, musste ich jetzt ersetzen wegen Funktionsausfällen, nicht 
weil sie veraltet waren.

Georg

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


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Die Datenbusanzeige meines damaligen Erst-Z80s waren 8 VQA12 (+ 
Treiber).
Keine Ahnung was der Mumpitz mit Hexadezimal ueberhaupt soll.

Und richtig: Fuer den Adressbus gab es weitere 16 VQA12...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gnarflord schrieb:
>> Ich verstehe aber auch Deinen Ansatz vorhandene Teile zu verwenden.
>
> Jupp. Ist irgendwie blöd, wenn man jahrzente lang das Zeug aufgehoben
> hat, nur um zu erfahren, dass es Schrott ist.

Ist es ja nicht. Die Stromaufnahme war vor Jahrzehnten auch völlig im 
Rahmen. Andererseits sind CMOS-EPROMs mittlerweile auch schon wieder 
Jahrzehnte alt.

Wenn du Strom sparen willst: multiplexe die Anzeige. Dazu kannst du z.B. 
ein 4-Bit Schieberegister benutzen, das ein H zwischen 3 Ausgängen herum 
schiebt. Die 3 Ausgänge schalten dann reihum die 3 Anzeigen ein und 
gehen außerdem an 3 Adreßeingänge des EPROMs, um zwischen den Bitmustern 
für die 3 Stellen umzuschalten.  Das "Programm" im EPROM wird so zwar 
komplexer, aber Platz hast du ja.

Statt Schieberegister geht natürlich auch ein 2-Bit Binärzähler + 
Decoder. Ist aber mehr Schaltungsaufwand.

von Gnarflord (Gast)


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Naja, ich hab mich jetzt festgelegt: Es werden zwei EPROMs und zwei 
Register hinten dran. Die Register dienen als Zwischenspeicher und 
Stromversorger der LEDs, die EPROMs werden nur eingeschaltet, wenn ich 
einen neuen Wert ausgeben möchte.

Jetzt aber der Knüller: Das neunte Addressbit wird an einen kleinen 
Schalter angeschlossen, wenn der umgelegt ist, wird das ganze in Hex 
statt in Dezimal ausgegeben. Ich bin gerade dabei das Image anzupassen, 
ist aber auch kein Hexenwerk.

Nochmal danke für den regen Input, ich glaube jetzt die Deluxe-Variante 
für meinen momentanen IC-Bestand gefunden zu haben.

von Jörg R. (solar77)


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Gnarflord schrieb:
> die EPROMs werden nur eingeschaltet, wenn ich einen neuen Wert ausgeben
> möchte.

Wie meinst Du das? Willst Du das Eprom von der Stromversorgung trennen?
Dann dürfen an den Eingängen keine Signale anliegen.

Oder meinst Du nur den Chip über CE (Chip Enable) "abzuschalten"?


> Jetzt aber der Knüller:

Die einen sagen so, die andere sagen so?


> ...ist aber auch kein Hexenwerk....

HEX(enwerk) - lustiges Wortspiel...?

von Gnarflord (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Oder meinst Du nur den Chip über CE (Chip Enable) "abzuschalten"?

Das war der Plan. Er müsste dann ja in seinen Low-Power-Mode gehen. Das 
mit dem Hexenwerk hat sicherlich irgendwie mein Stammhirn in den Text 
geschmuggelt, ohne dem Rest davon zu verraten. Verdammter Präprozessor.

von Jörg R. (solar77)


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Gnarflord schrieb:
> Er müsste dann ja in seinen Low-Power-Mode gehen.

Ja. Ich vermute allerdings das es Dir bei dem Projekt gar nicht so auf 
den Stromverbrauch ankommt.

Ich muss mal meine alten Eprombestände durchsehen. Solche Schätzchen wie 
den 2732, aber auch andere, müsste ich noch haben. Vermutlich auch als 
"C" Versionen.

: Bearbeitet durch User
von Gnarflord (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Ja. Ich vermute allerdings das es Dir bei dem Projekt gar nicht so auf
> den Stromverbrauch ankommt.
Stimmt, aber da das recht trivial ist schau ich dem Gaul nicht ins Maul.

Da bin ich dann doch irgendwie froh das nicht losgeworden zu sein. Habe 
sogar noch ein Programmiergerät und die entsprechende Software. Da 
Parallelport irgendwie aus der Mode gekommen ist, habe ich sogar meinen 
Schneider benutzen dürfen, um die zu brennen. Mal sehen, wieviel 
Retro-Technik ich noch so reaktivieren kann schaut-auf-seinen-Plotter

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