題:
讓MCU輸入引腳懸空真的不是一個好主意嗎？
Thomas O
2010-11-27 05:56:47 UTC
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我聽說配置為輸入（相對於默認輸出）時，將引腳懸空在MCU上對引腳不利，並最終可能導致其過早失效。這是真的？ N.B.在我的實例中，由於輸入視頻信號，該引腳懸空在0.3V至1.3V之間。當以3.3V工作時，有時會落在0.8V-2.0V的無人區域內。

您是否查看了數據表和MCU系列文檔？他們應該有一些非常明確的答案，您可以看到內部如何實現這些引腳。
我瀏覽了@XTL,，但沒有找到任何參考。他們確實說浮動引腳可以進入不確定的狀態，但沒有提及它是否會引起問題。
浮動數字輸入和定義為模擬的輸入之間有區別。聽起來像是模擬輸入。
@Martin我無法將引腳設為模擬輸入。我為視頻上的每個像素有一個〜125ns的時間片（25ns的指令時鐘），因此不能再花費一納秒的時間。
您正在使用哪種MCU將所有引腳默認設置為“輸出”？這聽起來像是災難的秘訣。
六 答案:
IntelliChick
2010-11-27 07:49:56 UTC
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問題：
將引腳配置為輸入懸空是很危險的，因為您不能確定引腳的狀態。就像您提到的那樣，由於電路的原因，引腳有時處於低電平，有時處於無人區，有時可能變為高電平。

結果：
本質上，浮動輸入肯定會導致芯片操作不穩定或不可預測的行為。我注意到有些芯片只是通過將我的手靠近板子而凍結（我沒有戴ESD腕帶），或者有些板子每次啟動時都會有不同的啟動行為。

原因：
這僅僅是因為如果該引腳上存在外部噪聲，則該引腳會振盪，這會耗盡功率，因為CMOS邏輯門在切換狀態時會消耗功率。

解決方案：
當今大多數micros也具有內部上拉電路，因此可以防止這種情況的發生。另一種選擇是將引腳配置為輸出，以免影響內部電路。 >

如果您將其用作輸入，則肯定會導致輸入不穩定，但是它真的會影響芯片的其他部分並引起啟動問題嗎？
如果我忽略了該引腳，並且不將其用於任何外設，它還會導致問題嗎？
@endolith和Thomas-我認為mikeselectricstuff已為您解答了！只需將噪聲引入系統的其他部分，就可能引起問題。我知道這是因為有浮動引腳，因為將其配置為輸出後，問題就消失了！
我不了解金屬漂浮物如何將噪聲引入系統的其他部分。當然，它會吸收噪聲，但是如果您不注意輸入，那沒關係。附近揮手的問題真的與“未使用”的浮動輸入有關嗎？
TIL浮動引腳並非無害。感謝IntelliChick和@Yann！
@endolith您基本上是正確的，浮動引腳經常使狀態振盪並引起功耗。這本身不會引起問題，我從未見過任何此類問題。但是，我敢打賭，如果電源耦合不良，可能會使噪聲引起實際問題。我不得不說的一件事是，我非常不同意這個答案，因為它總是會引起問題。
@Kortuk:輸入如何振盪？這如何導致其他電路出現問題？
@endolith A浮動他的阻抗輸入將經常在各處跳舞。引腳的功能實際上並不重要，微小的振盪會使輸入電路在引腳改變狀態時隨其彈起。當它改變狀態時會消耗功率，這會導致功率消耗與輸入同步，特別是如果輸入由於附近的耦合噪聲而反彈時，很容易使任何功率調節問題變得更糟。再說一次，我再也沒有見過除功率消耗以外的其他原因，但是我可以想像對不良的去耦電路的影響。
但是電阻器如何抵抗“浮動引腳”？
Yann Vernier
2010-11-27 09:11:40 UTC
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這比僅僅處於未知狀態或不必要地切換要差一些。如今的數字電路大多為CMOS類型，晶體管在高低側同時進行開關。當我們有清晰的1和0時，它們要么截止要么飽和，這是晶體管進入的兩個最有效狀態。它用於模擬放大器，但效率卻不如極限，這意味著浪費的功率與晶體管中的熱量一樣浪費。在最壞的情況下，高端晶體管和低端晶體管都會洩漏（因為該引腳實際上既不是高電平也不是低電平），然後當它們試圖將內部狀態都驅動為高電平時，它們會結合在一起以在芯片內產生明顯的電流和低-可能在連鎖反應中對下一個門也是如此。即使沒有電源，熱量也可能成為問題。 IntelliChick的解決方案仍然適用。

對於也連接到ADC的引腳，某些微控制器提供了禁用數字輸入緩衝器的功能，以防止此問題和洩漏使信號失真。

輸入沒有滯後？
施密特觸發器輸入可以，但通常不可以。
mikeselectricstuff
2010-11-27 16:18:42 UTC
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實際上，主要作用是增加功耗。如果某個引腳實際上是懸空的，而不是連接到某個不確定的電壓源，則可能會發生振盪，這不僅會增加功耗，還會將噪聲引入系統的其他部分。任何能夠用於ADC或比較器輸入的引腳都將具有斷開數字輸入緩衝器的功能，以避免出現此問題。 （在AVR上為DIDR，在PIC上為ADCON1 / ANSEL）

究竟會振盪什麼，為什麼？
@endolith-引腳上的輸入緩衝區。考慮一個在輸入和輸出之間有一個電容器的反相緩衝器。
@FakeName:但是變頻器在哪裡？輸出在哪裡反饋到輸入？
基本上，所有** I / O IO引腳*都流經IC芯片*上的緩衝器（通常是反相器）。由於緩衝器將具有用於輸入和輸出的導線，因此在輸入和輸出之間可以存在電容耦合。因此，如果輸入具有足夠高的阻抗，則逆變器輸出上的過渡會導致逆變器輸入發生變化，導致輸出再次發生變化，等等。
mazurnification
2011-08-01 20:08:46 UTC
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通常使輸入引腳處於懸空狀態是一個壞主意，因為這可能會導致：

a）功能性問題-輸入狀態未知，切換（例如，可能會觸髮帶有未定義ISR的中斷，從而使處理器掛起） ）

b）功耗增加-最有可能的輸入門類似於CMOS反相器。通過這種結構，當輸入距離任一供電軌足夠遠時（例如，在半電源時），大量的交叉電流將持續不斷地流過。

c）如果交叉電流將流過，則稱為熱載流子注入實際上可能會縮短設備壽命。輸入門可能設計為僅用於正常切換而不是連續導通，因此設備可能會發生災難性故障。但是請注意，可能需要將設備置於這種狀態下數百小時才能在高溫下發生。

請注意a）和b）是最有可能遇到的實際問題。至於c），發生問題的可能性較小，但為什麼要冒險？

Robert
2010-11-27 07:51:06 UTC
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根據任何EMI，輸入將在0和1之間切換。我不確定這是否會導致輸入失敗，但是會導致使用更多的功率，因為從0到1到0的過渡。

將其設置為輸出並完成操作

如果將其設置為輸出0或1，它將使視頻信號接地，並導致視頻丟失。
您可以啟用內部上拉並完成內部上拉嗎？
啟用內部上拉應該很好。關鍵是將其置於已知狀態並保留在那裡。
supercat
2011-08-01 21:10:16 UTC
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如果輸入懸空，則某些高速CMOS器件可能會被破壞，但人們將看到的最常見問題是電流消耗的增加。在PIC系列單片機上，每個浮動引腳的額外電流約為數百微安。不足以導致設備損壞，但足以嚴重影響電池壽命，否則會消耗5uA的電流。有些芯片具有禁用數字輸入的選項。如果輸入被禁用，則可以自由浮動。



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