Скорость пинов GPIO

[maksimdag0]

Доброго времени суток! Господа, есть вопрос на который я знаю ответ, но не уверен. Подскажите пожалуйста. Вопрос в следующем: что такое скорость пинов gpio (фото)?
Я понял это так: скорость пина - это скорость при которой бит, поданный на этот пин, будет успевать записываться в регистр и считываться с него, пока сигнал на данном пине изменится на другой бит. Правильно ли я понимаю?

[Martian]

несовсем.
Я рекомендую прочесть о GPIO вот этот документ: https://www.st.com/resource/en/applicat ... ronics.pdf

Но проще говоря, увеличение скорости (частоты) потребует уменьшение времени нарастания и спада сигнала на выходе, что в свою очередь вызовет (может вызвать) различные паразитные явления (помехи), типа "звон"

А бит запишется нормально и так и эдак.

Добавлено after 5 minutes 20 seconds:
Оригинал и машинный перевод того документа:

7.2 Adapt GPIO speed
The rise time, fall time and maximum frequency are configurable using the
GPIOx_OSPEEDR configuration register. Such adjustment has an impact on the EMI
(electromagnetic interferences) and SSO ( simultaneous switching output) due to higher
switching current peak. A compromise has to be done between GPIO performance versus
noise. The rise time and fall time of each GPIO signal must be adapted to the minimal value
compatible with the associated signal frequency and board capacitive load.
In order to help users to control the signal integrity in their applications, the IBIS model of
the selected STM32 GPIO pin is available and can be downloaded from STMicroelectronics
web site

Время нарастания, время спада и максимальная частота настраиваются с помощью регистра конфигурации GPIOx_OSPEEDR. Такая регулировка влияет на EMI (электромагнитные помехи) и SSO (одновременное переключение выходного сигнала) из-за более высокого пикового тока переключения. Необходимо найти компромисс между производительностью GPIO и шумом. Время нарастания и время спада каждого сигнала GPIO должны быть адаптированы к минимальному значению, совместимому с соответствующей частотой сигнала и емкостной нагрузкой платы.
Чтобы помочь пользователям контролировать целостность сигнала в своих приложениях, доступна модель IBIS выбранного контакта STM32 GPIO, которую можно загрузить с сайта STMicroelectronics.

[maksimdag0]

не такая легкой темой она оказалось. Я так понимаю кратко обьяснить невозможно?

[Martian]

Это кратко. Более правильно и развёрнуто будет объяснение, почему возникают помехи.
Вам бы в первом классе школы подобный вопрос учителям задать: "17 лет учиться... я так понимаю, кратко объяснить невозможно?"

[Asmodey]

Я так понял, что выбирается внутреннее сопротивление буфера порта. Выходное сопротивление рекомендуемое для той или иной максимальной скорости передачи данных через порт. Чем больше скорость, тем ниже должно быть сопротивление, чтобы паразитные емкости оказывали как можно меньшее влияние. Но чем ниже сопротивление порта, тем больше помех создают цепи подключенные к нему, потому как мощности большие расходуются на передачу каждого импульса.

ХЗ, прав я или нет, но я так понял читая даташит.

P. S. У людей составлявших даташиты на STM какое-то свое видение электроники. Вместо того чтобы конкретно описать функцию и что она конкретно переключает в МК с примером на куске принципиальной схемы того же порта, начинают загонять чего-то про шумы и нарастание. Там, походу, программизм головного мозга в последней стадии, когда составитель даташита ни разу в жизни паяльника в розетку не включал, а его заставили описывать как железо работает....

[Up2805]

Вместо тысячи слов (от нагрузки практически не зависит) :

[Martian]

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4251196#p4251196"]Там, походу, программизм головного мозга в последней стадии, когда составитель даташита ни разу в жизни паяльника в розетку не включал, а его заставили описывать как железо работает....[/uquote]Всё с точностью до наоборот. Это примерно как обвинить производителя транзистора в том, что вместо кучи каких-то цифирок он должен был рассказать, как работает транзистор. Сообщать о вероятности помех при высокой частоте переключения - совершенно лишнее для даташита. В аппноуте это сказано. Хочется подробней - есть учебники.

Напомню, что помимо Datasheet и Application Noute, есть ещё и Reference Manual и Errata, которые необходимо читать все. И я специально написал оригинально: буквальный перевод показывает, что содержится в документах.
Так что, претензии безосновательны.

[Asmodey]

Позвольте не согласиться. В даташите можно было упомянуть в двух словах, не растекаясь мысью по древу, что переключается нагрузка выходных ключей порта или подтягивающие резисторы на входах. Этого было бы достаточно, чтобы не возникало вопросов и тем вроде этой. А они постоянно появляются на разных форумах. Про время нарастания и спада написали, про помехи написали, а самое главное забыли. И забыли в DS ссылочку дать на RM или PM, где это описано. Как всегда у ST, у которых даташиты все больше становятся похожими на документацию на китайские изделия, где все намеками да полнамеками. У тех же Microchip всегда находится время дать краткое описание самого нужного в DS, если же тема обширная и в даташит не помещается, то дадут ссылку на соответствующий документ.

[Up2805]

Если есть какие-то недопонимания - проверьте на практике. Я выше показал реальную картинку с осцилла при трех значениях "скоростей". По-моему, всё предельно ясно, чеж растекаться словами.
От нагрузки (активной) зависит слабо. Больше оказывает влияние реактивная составляющая на затухание колебаний - ёмкость и индуктивность нагрузки.

[Martian]

Даташит - это набор параметров, характеризующий изделие. Это не учебник. То, что какая-то компания решила что-то более подробно описать - это её право, но это не делает подобное обязанностью для других. Вот и всё. Поэтому, любые претензии неуместны.
Кроме того, это субъективно. Мне документация от ST, по крайней мере на мелочёвку и мк с ядрами ST7 и STM8, очень нравится и достаточна. Если что-то непонятно и не могу у них в документации найти - обращаюсь непосредственно в их службу поддержки, но таких попыток было мало, и все они закончились попаданием на ранее заданные подобный вопрос и с ответом "принём".
Так что, всё хорошо
Ну, право же, так можно докатиться и до начала даташитов с законов Ома...

Добавлено after 3 minutes 22 seconds:
Up2805, ну да, картинка наглядная. Только потом всё равно хорошо практику подкрепить теорией, чтобы охватить сразу все случаи, а не только затронутые практическим опытом. Например, выключение силовых ключей... там ведь такая же проблема баланс между скоростью и паразитными явлениями.

[Asmodey]

[uquote="Up2805",url="/forum/viewtopic.php?p=4251328#p4251328"]Если есть какие-то недопонимания - проверьте на практике. Я выше показал реальную картинку с осцилла при трех значениях "скоростей". По-моему, всё предельно ясно, чеж растекаться словами.
От нагрузки (активной) зависит слабо. Больше оказывает влияние реактивная составляющая на затухание колебаний - ёмкость и индуктивность нагрузки.[/uquote]
Да все понятно, и давным-давно проверено много раз в самых различных вариантах. Но было бы понятно сразу без всяких пояснений, если бы ST писали в DS привычным для электронщиков языком, а не намеками, из которых электронщик может только догадаться о назначении соответствующего регистра, а программист и вовсе ничего не поймет.
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4251333#p4251333"]Даташит - это набор параметров, характеризующий изделие.[/uquote]
Зачем было в "наборе параметров" писать про нарастания и спады вместо двух слов о переключении нагрузочной способности порта?
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4251333#p4251333"]Ну, право же, так можно докатиться и до начала даташитов с законов Ома...[/uquote]
По факту ST уже докатились, написав про возрастания помех при групповом переключении портов, как будто это не очевидно любому и каждому.
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4251333#p4251333"]Это не учебник[/uquote]У ST это задачник... или сборник ребусов.

[Martian]

Зачем было в "наборе параметров" писать про нарастания и спады вместо двух слов о переключении нагрузочной способности порта?

Документ, где это написано - не даташит. Это аппноут. Кроме того, что за крайности-то? Я ж не говорил что в даташите ТОЛЬКО так и не иначе. Да хоть анекдоты можно писать. Я лишь сказал, что никто не обязывает писать какие-то общие обучающие материалы в этом документе.

[Asmodey]

[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4251352#p4251352"]Это аппноут.[/uquote]
Значит все значительно хуже, чем я предполагал...

[Martian]

хм... наверное, я просто не понял Вашу мысль, а Вы - мою.
Но на мой взгляд, всё хорошо Кроме китайских, действительно - информации недостаточно и недостающее отсутствует в любых документах.

[Asmodey]

[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4251368#p4251368"]Кроме китайских, действительно - информации недостаточно и недостающее отсутствует в любых документах.[/uquote]
Вот это и обидно. Цены на некоторые их МК копеечные при довольно высоких параметрах, но отсутствие полной информации хотя бы на китайском заставляет держаться от них подальше.

[Martian]

Да, я вот недавно Нувотоны начал пробовать... информация есть, но прям на пределе.

[Asmodey]

Еще КРАМ про изделия Artery писал, там тоже с документацией более или менее. Но цены уже не столь гуманны, хотя еще не людоедские.

[VladislavS]

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4251342#p4251342"]Зачем было в "наборе параметров" писать про нарастания и спады вместо двух слов о переключении нагрузочной способности порта?[/uquote]Откуда вы взяли изменение нагрузочной способности порта? Крутизна фронта определяется током затвора выходного транзистора, ёмкость которого ограничивает скорость.

А помехи... Всегда думал, что любому инженеру должно быть понятно - чем круче фронты сигнала, тем богаче его спектральный состав.

[Asmodey]

[uquote="VladislavS",url="/forum/viewtopic.php?p=4251449#p4251449"]Крутизна фронта определяется током затвора выходного транзистора, ёмкость которого[/uquote]
Из написанного в апноуте это не следует. А если даже так, что мешало написать о переключении режимов буферов выходных каскадов порта? Вместо того чтобы мести пургу в сторону потребителя, причмокивая и загадочно подмигивая.
Нет, я все понимаю, 10 лет назад STM были крайне дешевыми микроконтроллерами, что наложило определенный отпечаток на их документацию. Но сейчас когда STM уже очень недешевые микроконтроллеры, неплохо было бы все доки переписать. Нанять штат нормальных специалистов вместо индусов за 100 рупий и переписать.

[Martian]

[uquote="VladislavS",url="/forum/viewtopic.php?p=4251449#p4251449"]А помехи... Всегда думал, что любому инженеру должно быть понятно - чем круче фронты сигнала, тем богаче его спектральный состав.[/uquote] Инженеру. Но радиолюбитель, это всё-таки не всегда инженер.