Calliope Mini Kurzschluss / nrf51 drive

[Michael B. (mich_at_el)]

Hallo,

im Informatikunterricht in Schulen werden oft Calliope Mini (siehe z.B. 
[1]) verwendet. Das ist ein Einplatinencomputer, bei dem die 
Schülerinnen und Schüler Zugriff auf die IO-Pins haben und dort 
elektronische Bauteile (LEDs, Sensoren, ...) anschließen können. Dabei 
könnte es zu folgenden unerwünschten Situationen kommen. Ich frage mich, 
ob diese Situationen zur Zerstörung des Calliope führen:

1. Die Pins - und + werden direkt verbunden. Ich vermute, dass in diesem 
Fall die Sicherung F1 [3] unterbricht (Schaltbild [2]). Nach Abkühlung 
und Beseitigung der Verbindung zwischen - und + sollten die Pins wieder 
funktionieren.

2. Pin 1 und Pin 2 werden als Ausgänge konfiguriert. Pin 1 liegt auf 
3,3V, Pin 2 auf 0V. Die Pins werden direkt mit einander verbunden. Pin 1 
und 2 sind direkt mit Pins des SoC (nRF51822) verbunden. Im Datenblatt 
[4, S. 31] steht, dass man output drive strength für die GPIO-Pins 
konfigurieren kann. Auf [4, S. 66] steht "Output high voltage (std. 
drive, 0.5 mA)". "Output high voltage (high-drive, 5 mA)". Was bedeutet 
das? Ist das eine Strombegrenzung wie bei einem Labornetzteil? Werden 
bei einem größeren Strom als 5mA (oder 0.5mA) die Potentiale der Pins 1 
und 2 angepasst, so dass höchstens 5mA (oder 0.5mA) fließen? Werden die 
GPIO-Pins in diesem Fall kurzfristig / mittelfristig zerstört?

3. Pin 1 ist als Ausgang konfiguriert und liegt auf 3,3V. Dann wir der 
Pin mit dem Pin - verbunden. Wir der GPIO-Pin an Pin 1 zerstört?

4. Pin 1 ist als Ausgang konfiguriert und liegt auf 0V. Dann wird Pin 1 
mit dem Pin + verbunden. Wird der GPIP-Pin an Pin 1 zerstört?

Viele Grüße und vielen Dank

Michael

[1] https://calliope-mini.github.io/v20/
[2] 
https://calliope-mini.github.io/assets/v20/img/Calliope%20mini%20rev2.0.png
[3] 
https://www.littelfuse.com/products/polyswitch-resettable-pptcs/surface-mount/microsmd/microsmdch050f_02.aspx#
[4] 
https://docs.nordicsemi.com/bundle/nRF51-Series/resource/nRF51822_PS_v3.4.pdf

[Jim M. (turboj)]

Schau Dir mal den Schaltplan genauer an, die 3,3V werden auf 'nem 
internen Regler erzeugt und dürften Kurzschlussfest sein solange keine 
externen 3.3V eingespeisst werden.

Gleiches gilt für die GPIOs an modernen µC. Die überleben üblicherweise 
einen Kurzschluss wenn nicht zuviele Pins gleichzeitig betroffen sind.

Die Strombegrenzung beim µC Pin ist nicht übermäßig genau. Dient 
hauptsächlich der Bekämpfung von EMV Problemen glaube ich.