Cómo detectar la inserción de la tarjeta SD sin corriente de fuga

Question

Estoy usando un TI CC1111 SoC para leer/escribir microSDHC tarjeta SD, con un Amphenol zócalo de la tarjeta. La tarjeta de detectar (CD) clavija de la toma de corriente está conectado a tierra cuando no hay ninguna tarjeta está presente. Cuando se inserta una tarjeta, se rompe la conexión. (Esto parece contradecir a la hoja de datos, pero es lo que mi multímetro me dice).

Una forma de detectar la inserción de una tarjeta sería conectar un pin GPIO para el CD pin. Por defecto, el CC1111 los pines se configuran con una resistencia interna pull-up. Si una tarjeta se presente, me gustaría leer la lógica de alto, y de lo contrario el pin sería tirado al suelo. Pero me preocupa que esto podría dibujar exceso de corriente, y, efectivamente, el CC1111 hoja de datos advierte (pg. 90):

Unused I/O pins should have a defined level and not be left floating. One way to do 
this is to leave the pin unconnected and configure the pin as a general purpose I/O 
input with pull-up resistor. This is the default state of all pins after reset except 
for P1_0 and P1_1 ... Alternatively the pin can be configured as a general 
purpose I/O output. In both cases the pin should not be connected directly to VDD or
GND in order to avoid excessive power consumption.

Pregunta 1: ¿Dónde está la energía consumida? Es sólo en el interior de la resistencia pull-up? La hoja de datos dice que la interna pull-ups son 20k, así que con 3.3 V que se acerca 0.17 mA. Es que de lo que están hablando? O tal vez el "exceso de consumo de energía" advertencia sólo se aplica cuando el pin se configura como salida?

Qustion 2: ¿Cuál es la mejor manera de detectar la tarjeta de inserción/extracción sin desperdiciar energía?

Y no, no he medido el consumo de corriente todavía, pero lo haré.

Answer 1

Estoy bastante seguro de que la hoja de datos de advertencia está ahí para cubrir el caso en que un pin está ligado directamente a Vcc o Gnd, pero luego el firmware configura el pin como salida y para conducirlo al estado opuesto (ya sea debido a un error o a un posterior cambio de firmware).

Si realmente quieres jugar a lo seguro, poner un valor relativamente bajo (por ejemplo, 1K) resistencia entre el zócalo de la tarjeta de contacto y el pin GPIO. Cuando el pin GPIO se utiliza como una entrada, esta resistencia se forma un divisor de tensión en conjunción con la interna de pull-up que permite que el pin que se lee como "0". Sin embargo, si el pin GPIO sin querer ser configurado como salida y conducido alta, que sirve para limitar el flujo de corriente a un par de mA.

Answer 2

La advertencia de que usted ha citado de la hoja de datos sería, de hecho, ser evitado mediante el uso interno o externo de pullup.

Breve Respuesta a sus Preguntas

Pregunta 1: ¿Dónde está la energía consumida? Es sólo en el interior de la resistencia pull-up? La hoja de datos dice que la interna pull-ups son 20k, por lo que con 3.3 V que se acerca 0.17 mA. Es que de lo que están hablando? O tal vez el "exceso de consumo de energía" advertencia sólo se aplica cuando el pin se configura como salida?

El consumo de energía de un flotante de entrada en el inversor CMOS. Véase más abajo para una explicación detallada de la potencia de la que hablan. Esto es diferente de la energía consumida a través de la resistencia de polarizacion.

Qustion 2: ¿Cuál es la mejor manera de detectar la tarjeta de inserción/extracción sin perder el poder?

Usted tiene la idea correcta. Suponiendo que la tarjeta SD CD pin es flotante cuando no hay ninguna tarjeta está presente, y se tira al suelo cuando se inserta una tarjeta, a continuación, un pull-up ~10k-50k Ohmios a VDD es la forma correcta. Esto elimina la variable de entrada inquietud que usted tenga.

CMOS de Entrada del Inversor de la Etapa

El exceso de consumo de energía si el pin del microcontrolador pin de entrada se queda flotando. Esto es debido a que se trata de un inversor CMOS de configuración similar a la mostrada a continuación:

No Flotante Entradas

Bajo condiciones normales de operación de la entrada digital sólo debe estar en un valor de VCC o GND. Esto significa que sólo uno de los transistores que será en un tiempo y por lo tanto no corriente (o muy poco) estar viajando de VCC a GND.

El siguiente diagrama muestra los dos estados en los que el inversor estará en:

(cortesía http://www.egr.msu.edu/classes/ece410/demlow/ notas de la conferencia)

Flotante Entradas

Ahora bien, si la señal de entrada está en algún lugar entre VCC y GND, tanto de la Fet va a entrar en sus lineales de operación de la región y ambos conducta. Ahora fluye una corriente de VCC a GND a través de la Fet y de consumo de energía. El siguiente gráfico de las características I-V de la CMOS inversor:

El consumo de corriente de los picos en algún lugar entre GND y VCC dependiendo de la Fet.

Información adicional y los Descargos de responsabilidad

1. Su actual microcontrolador entradas puede ser ligeramente diferente de la clásica de inversor CMOS descrito anteriormente, pero los resultados todavía debe ser directamente aplicables.
2. TI tiene detallado de la APLICACIÓN de la nota hablando de estas preocupaciones aquí.
3. Notas de clase tengo fotos son de aquí.