Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PORT Synchronität beim AVR.


von Jan R. (Gast)


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Ein AVR stellt ja eine Synchrone logische Schaltung da.
Wenn ich jetzt an einem Port das Byte 0b11101001 ausgeben möchte, wie 
Synchron wird die Ausgangsspannung an den Gehäüsepins angelegt?


Wenn man einen DA Wandler an die Pins anschließt, und einen Sinus 
erzeugt, kann es dann sein, dass durch Asynchronitäten am PORT der DA 
Wandler Ausgang mit mikronadeln übersäht ist, die ich mit dem Osziloskop 
garnichtmehr sehen kann?

von Karl H. (kbuchegg)


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Jan R. schrieb:
> Ein AVR stellt ja eine Synchrone logische Schaltung da.
> Wenn ich jetzt an einem Port das Byte 0b11101001 ausgeben möchte, wie
> Synchron wird die Ausgangsspannung an den Gehäüsepins angelegt?

So synchron, wie eben die Transistoren in den Ausgangstreibern schalten.

> Wenn man einen DA Wandler an die Pins anschließt, und einen Sinus
> erzeugt, kann es dann sein, dass durch Asynchronitäten am PORT der DA
> Wandler Ausgang mit mikronadeln übersäht ist, die ich mit dem Osziloskop
> garnichtmehr sehen kann?

Theoretisch ja. Praktisch hast du aber immer irgendwelche Kapazitäten 
(und sei es nur die Verkabelung), die dir diese Nadeln verschleifen.
Merke: Jedes Bauteil (auch ein Kabel ist ein Bauteil) ist immer eine 
Kombination aus Widerstand, Kondensator und Induktivität. Die Frage ist 
nur, welcher dieser 3 Aspekte besonders herausgearbeitet wird. Je 
nachdem nennt man  das Bauteil dann entweder Widerstand, Kondensator 
oder Spule.

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Jan R. schrieb:
> Ein AVR stellt ja eine Synchrone logische Schaltung da. Wenn ich
> jetzt an einem Port das Byte 0b11101001 ausgeben möchte, wie Synchron
> wird die Ausgangsspannung an den Gehäüsepins angelegt?

So synchron, wie es die internen Laufzeitdifferenzen (infolge
unterschiedlicher Leitbahnwege) erlauben.

> Wenn man einen DA Wandler an die Pins anschließt, und einen Sinus
> erzeugt, kann es dann sein, dass durch Asynchronitäten am PORT der DA
> Wandler Ausgang mit mikronadeln übersäht ist, die ich mit dem Osziloskop
> garnichtmehr sehen kann?

Ich bezweifle, dass du in der Lage bist, einen derart schnellen
DA-Wandler zu bauen. ;-)  Naja, vermutlich werden bereits die nur
endlich kleinen Innenwiderstände der Portausgänge verhindern, dass
man da Nadeln generiert.

von Georg (Gast)


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Jan R. schrieb:
> Wenn man einen DA Wandler an die Pins anschließt, und einen Sinus
> erzeugt

Du kannst ein Latch nachschalten, das geringere Unterschiede von Ausgang 
zu Ausgang aufweist, oder einen ADC mit Eingangslatch, aber 
grundsätzlich bleiben immer Unterschiede, echt gleichzeitig gibt es 
nicht (wusste auch schon Einstein). Dazu kommt, dass die Ausgänge ja 
auch nicht in Nullzeit umschalten. Sofern sich das überhaupt bemerkbar 
macht, musst du die Ausgangsspannung entsprechend filtern, aber in den 
meisten Fällen kann sie sowieso so schnell garnicht reagieren, es geht 
ja um ns.

Georg

von Falk B. (falk)


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@▲ Jan R. (macman2010)

>erzeugt, kann es dann sein, dass durch Asynchronitäten am PORT der DA
>Wandler Ausgang mit mikronadeln übersäht ist, die ich mit dem Osziloskop
>garnichtmehr sehen kann?

Theoretisch ja, praktisch nein. Die Laufzeitunterschiede der einzelnen 
Bit an einem Port würde ich mal auf deutlich kleiner 5ns, eher kleiner 
1ns schätzen.

von Peter D. (peda)


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Die Schaltzeiten des DAC werden deutlich größer sein, als die des AVR.
D.h. Du wirst einen Glitch sehen können beim Umschalten von 0x7F nach 
0x80 und umgekehrt.

von Jan R. (Gast)


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Peter Dannegger schrieb:
> Die Schaltzeiten des DAC werden deutlich größer sein, als die des AVR.
> D.h. Du wirst einen Glitch sehen können beim Umschalten von 0x7F nach
> 0x80 und umgekehrt.

Was meinst du hier jetzt mit glitch die Nadeln oder die zeit zwischen 
umschalten des Ports und änderung des Analogen ausganges?

von Karl H. (kbuchegg)


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Jan R. schrieb:
> Peter Dannegger schrieb:
>> Die Schaltzeiten des DAC werden deutlich größer sein, als die des AVR.
>> D.h. Du wirst einen Glitch sehen können beim Umschalten von 0x7F nach
>> 0x80 und umgekehrt.
>
> Was meinst du hier jetzt mit glitch die Nadeln oder die zeit zwischen
> umschalten des Ports und änderung des Analogen ausganges?

Weder noch.
Beim Umschalten von 0x7F nach 0x80 (alle 8 Bit ändern sich), wird die 
Spannung vom DAC keinen Sprung von einem Spannungswert zum anderen 
machen, sondern da werden (wenn man zeitlich hoch genug auflöst) auch 
Zwischenwerte entstehen. Zwischenwerte deren Höhe davon abhängt, wie der 
DAC arbeitet bzw. in welcher Reihenfolge der die Bits in eine 
tatsächliche Spannung umwandelt.

von Falk B. (falk)


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@ Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)

>Beim Umschalten von 0x7F nach 0x80 (alle 8 Bit ändern sich), wird die
>Spannung vom DAC keinen Sprung von einem Spannungswert zum anderen
>machen, sondern da werden (wenn man zeitlich hoch genug auflöst) auch
>Zwischenwerte entstehen. Zwischenwerte deren Höhe davon abhängt, wie der
>DAC arbeitet bzw. in welcher Reihenfolge der die Bits in eine
>tatsächliche Spannung umwandelt.

Solch einen DAC darfst du getrost wegschmeißen! KEIN professioneller IC 
macht so einen Dreck, wenn gleich das nicht vom Himmel fällt und man 
etwas dafür tun muss (Als IC-Designer!)

von Jan R. (Gast)


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Mein FG z.b. hat 1GS/s Samplingrate, das heißt, dass der da wandler sehr 
schnell ist. Kann es dort irgendwelche nicht sichtbaren nadeln geben? 
Oder ist das hier auch alles weg durch kapazitäten usw.

Das ist jetzt alles sehr theoretisch, hane mir darüber aber eigentlich 
noch nie gedanken gemacht.

Gibt es überhaupt eien Anwendungsfall, wo man sich über die Glitches 
zwischen den Pins gedanken machen muss?

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