Widerstände zwischen GPIO-Pins bei Mikrocontrollern, FPGA etc notwendig?

[Alex (Gast)]

Hallo,

sollte man allgemeinen, wenn man Digital-ICs (CMOS/TTL) miteinander 
verbinden möchte, im Besonderen aber für z.B. parallele Datenleitungen 
zwischen µC und µC oder FPGAs per GPIO-Pins (also kein I2C, SPI oder 
sonstwas) Widerstände benutzen um z.B. hohe Ströme auf jeden Fall zu 
verhindern, oder ist das unnötig bzw. wie handhabt ihr das? Und wenn ja, 
in welchen Rahmen wählt man den Widerstand aus, ausgehend von VDD = 3,3 
Volt? Hab leider wenig dazu gefunden, Danke im Voraus

Alex

[Arduino Fanboy D. (ufuf)]

Du meinst "Angstwiderstände"?
Natürlich sollten sie so groß sein, dass die Angst verpufft.
Und so klein, dass die gewünschte Funktion erhalten bleibt.

[Gustl B. (gustl_b)]

Das hängt davon ab ob unidirektional, bidirektional und ob du am IC 
schon den Strom einstellen kannst.

Üblich ist eine Serienterminierung in der Mitte bei bidirektionalen 
Signalen. Eine Serienterminierung am Ausgang bei unidirektionalen 
Signalen und eine parallele Terminierung am Empfänger bei langen 
Leitungen und unidirektionalen Signalen.

[HildeK (Gast)]

Gustl B. schrieb:
> Üblich ist eine Serienterminierung in der Mitte bei bidirektionalen
> Signalen.

Sei nicht so geizig!
Wenn schon eine Serienterminierung bei bidirektionalen Signalen 
notwendig ist, dann spendiert man auf jeder Seite welche.
Die gehören nämlich nahe an den Ausgang, in dem Fall, dass der Pin eine 
Eingang ist, stört der zweite nicht weiter.

[Wühlhase (Gast)]

Gustl B. schrieb:
> Das hängt davon ab ob unidirektional, bidirektional und ob du am IC
> schon den Strom einstellen kannst.
>
> Üblich ist eine Serienterminierung in der Mitte bei bidirektionalen
> Signalen. Eine Serienterminierung am Ausgang bei unidirektionalen
> Signalen und eine parallele Terminierung am Empfänger bei langen
> Leitungen und unidirektionalen Signalen.

Terminierung hat aber nichts mit Strombegrenzung oder Angstwiderständen 
zu tun.

Außerdem: Bei der Serienterminierung begrenzt du die mögliche 
Taktfrequenz in Abhängigkeit deiner Leiterlänge.

Ich persönlich benutze keine Angstwiderstände. Terminierung natürlich, 
aber nur wenn es notwendig ist. Einfach irgendwelche Widerlinge in eine 
Digitalleitung - nö, wozu?

Es KANN manchmal sinnvoll sein, einen Widerstand in eine EA-Leitung 
reinzuhängen. Z.B. wenn die Leitung zwischen zwei µC verläuft und man 
verhindern will, daß ein Ausgang auf einen Kurzschluß schaltet weil ein 
µC mit der Initialisiserung seiner Pins noch nicht fertig ist.
Aber das ist ja eine Vorsorge für einen konkreten Fehlerfall, das würde 
ich nicht als Angstwiderstand bezeichnen.

[Klaus R. (klara)]

Alex schrieb:
> Hab leider wenig dazu gefunden,

In erster Linie kannst Du Dir die Datenblätter mal ansehen. Gerade wenn 
Du verschiedene Typ-Familien mischen willst. Die Schwellspanung 
(Thereshold) von low nach high und high nach low sollte passen. Sonst 
wären ggf. Pegelanpassungen notwendig.

Wenn es um längere Leitungen und höhere Frequenzen geht sind 
Terminierungen notwendig. Geht die Wellenlänge eines Signals in Richtung 
1/10 der Länge der Leitung so ist die Impedanz der Leitung (Z0) 
zunehmend wichtig. Input und Output der Übertragungsstecke sollte dann 
mit Z0 terminiert werden. Am Sender mit Serienterminierung und am 
Emfänger mit AC Terminierung.
Dabei ist die Frequenz, der Takt, von untergeordneter Bedeutung, sondern 
die Flankensteilheit ist maßgebend.
Wenn Du mit TTL arbeitest dürfte unter 10 cm alles OK sein.
mfg Klaus

[Bastler (Gast)]

Alex schrieb:
> iderstände benutzen um z.B. hohe Ströme auf jeden Fall zu
> verhindern, oder ist das unnötig bzw. wie handhabt ihr das?

Nun denn, das ist eine einfache Rechnung:

Was kostet weniger: Die Widerstände oder die Garantiekosten, falls ein 
Softwareproblem(chen) (Update, EMV) zu einem Defekt während der 
Garantierphase führt.

Oder auch in der Entwicklung: Was kostet weniger? Ein paar Widerstände 
oder ein neues Board bzw. Reparatur wenn der Softwaremann mal einen 
Knoten baut.

Also hier in West-Europa ist Arbeitszeit ganz schön teuer. Da entscheide 
ich mich immer für die Widerstände....

Wenn Du mal 100.000 Stück von einem Gerät baust, dann sieht die Rechnung 
vielleicht anders aus...