Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik TTL Level eines USB-TTL Adapters bestimmen


von Malte F. (maf)


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Hallo Forum,

vor längerer Zeit habe ich bei eBay ein preisgünstiges serielles USB-TTL 
Adapterkabel gekauft, in dem ein FT232RL von FTDI verbaut ist. Laut 
Beschreibung ist der Adapter auf 3,3V TTL Signale ausgelegt.

Dieses Kabel wollte ich neulich zum ersten Mal benutzen, um eine 
Verbindung zur seriellen Schnittstelle eines Routers herzustellen, die 
mit 3,3V arbeitet. Vorsichtshalber habe ich mir noch einmal die aktuelle 
Artikelbeschreibung http://www.ebay.de/itm/400611646199 angeschaut und 
zu meiner Überraschung festgestellt, dass dort nun von 5V TTL Level die 
Rede ist.

Da mir kein Oszilloskop zur Verfügung steht, konnte ich nur mit einem 
Multimeter UNI-T UT70A die Spannung zwischen TX und GND zu messen. 
Angezeigt wurden 3.34V, mit und ohne aktiviertem PEAK. Daraufhin habe 
ich den Adapter an der seriellen Schnittstelle (ebenfalls 3,3V) eines 
alten Billig-Routers ausprobiert - mit Erfolg.

Ist meine Messmethode überhaupt aussagekräftig? Oder habe ich einfach 
nur Glück gehabt, weil der Router auch stärke Signale verkraftet? Oder 
spielt die Unterscheidung zwischen 3,3V und 5V letztlich keine Rolle?

Mittlerweile habe ich übrigens vom Anbieter die Auskuft erhalten, der 
Adapter sei für 5V ausgelegt; man habe den Fehler in der Beschreibung 
vor einiger Zeit korrigiert...

Danke,
Malte

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Malte F. schrieb:
> Ist meine Messmethode überhaupt aussagekräftig?

Solange Du misst, wenn keine Daten übertragen werden, also die 
TxD-Leitung in Ruhe ist, ja.

Ganz sicher bist Du, wenn Du die Spannung am Pin VCCIO des FT232R misst 
- das ist Pin 4 im 28pol SSOP-Gehäuse oder Pin 1 im 32pol QFN.

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Eine Ausgangsspannung von 3.34V passt eigentlich zu 5V TTL und zu 3.3V 
LVTTL

: Bearbeitet durch User
von Malte F. (maf)


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Danke für Eure Antworten.

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Solange Du misst, wenn keine Daten übertragen werden, also die
> TxD-Leitung in Ruhe ist, ja.

Ja, so habe ich gemessen.

> Ganz sicher bist Du, wenn Du die Spannung am Pin VCCIO des FT232R misst
> - das ist Pin 4 im 28pol SSOP-Gehäuse oder Pin 1 im 32pol QFN.

Leider steckt der Chip im verschweißten Stecker. Deshalb komme ich nicht 
an die Pins heran.

An der VCC Ausgangsbuchse des Adapter messe ich 5.13V gegen GND.

Max H. schrieb:
> Eine Ausgangsspannung von 3.34V passt eigentlich zu 5V TTL und zu 3.3V
> LVTTL

Heißt das, ich kann aus dem Messwert nicht darauf schließen, ob der 
Adapter für 5V TTL oder 3.3V LVTTL gedacht ist? Oder heißt es, ich kann 
ihn für beides benutzten?

Was könnte denn passieren, wenn ich den Adapter an eine Schaltung 
anschließe, die mit 5V TTL arbeitet?

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Malte F. schrieb:
> Was könnte denn passieren, wenn ich den Adapter an eine Schaltung
> anschließe, die mit 5V TTL arbeitet?
Der FT232RL verträgt unabhängig von VccIO Vcc+0.5V an den Eingängen und 
Vcc ist normalerweise die 5V des USB Steckers, also sollten die 5V der 
TTL Gatter kein Problem für den FT232RL sein.

5V TTL erkennt >2.0 als High und der FT232RL gib auch mit VccIO=3.3V 
min. 2.2V für High aus.

Die Low Pegel sind auch kompatibel.

: Bearbeitet durch User
von Malte F. (maf)


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Umso besser. Dann habe ich de facto einen Adapter, der für 3.3V und 5V 
Schaltkreise geeignet ist.

Ich vermute, Vorsicht ist dann nur geboten, wenn wie bei meinem anderen 
Adapter VccIO 5,13V beträgt, denn dieser Adapter könnte vermutlich einen 
Schaltkreis beschädigen, der auf 3,3V ausgelegt ist, oder?

von Georg (Gast)


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Malte F. schrieb:
> könnte vermutlich einen
> Schaltkreis beschädigen, der auf 3,3V ausgelegt ist, oder?

Die Problematik ist, dass die (TTL-) Pegel von 5V und 3,3V Systemen 
kompatibel sind, aber viele 3,3V-ICs keine höhere Eingangsspannung als 
3,3V vertragen, besonders wenn sie von einem CMOS-IC kommen und daher 
nahe 5V sind. In umgekehrter Richtung ergibt sich kein Problem.

Da hilft nur RTFM. Ist die Eigenschaft "5V tolerant" nicht ausdrücklich 
erwähnt, sollte man davon ausgehen, dass 5V die Eingänge beschädigen 
kann. Einfach ausprobieren reicht nicht, denn es kann sein, dass erst 
mit der Zeit ein Schaden eintritt, der nicht tolerante Eingang schliesst 
ja praktisch den angeschlossenen Ausgang kurz auf 3,3V, dadurch können 
beide überlastet werden.

Georg

von stefanus (Gast)


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Schalte einfach 2,2k Ohm Widerstände in Reihe zu den Signal-Leitungen. 
Dann geht es mit jeder Kombination von 3,3V und/oder 5V.

von c-hater (Gast)


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stefanus schrieb:

> Schalte einfach 2,2k Ohm Widerstände in Reihe zu den Signal-Leitungen.
> Dann geht es mit jeder Kombination von 3,3V und/oder 5V.

Aber dafür nur vergleichweise langsam, denn der Widerstand bildet 
zusammen mit der Kapazität des Eingangs eine Zeitkonstante, die als 
Tiefpaß auf das Signal des Ausgangs wirkt.

Selbst wenn das eigentliche Nutzsignal davon noch nicht nennenswert 
betroffen ist, weil es niederfrequent genug ist, können sich trotzdem 
nachteilige Wirkungen durch die verringerte Steilheit der Schaltflanken 
ergeben.

Im schlimmsten Fall gerät der Eingang im Umschalt"moment" (der dann ja 
kein ganz so kurzer Moment mehr ist) ins Schwingen und erzeugt damit 
Bursts von Pseudosignalen.

Aber auch ein abgeschwächte Form der Sache kann unangenehme 
Nebenwirkungen haben. Im Bereich der Umschaltung steigt die 
Empfindlichkeit für äußere EMV-Einwirkungen erheblich an. Sowas passiert 
gewöhnlich selten und zufällig und ist deshalb als Fehlerursache in 
einem komplexen System noch sehr viel schwieriger zu finden, deswegen 
ist dieser Effekt auch noch viel gefürchteter.

Ich würde so eine Bastellösung nicht ohne Not verwenden.

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