ARM tolerante a 5V

Question

Tenemos un sistema heredado de 5V que hace un uso intensivo de sensores analógicos y varias otras IOs digitales de 5V. Estamos estudiando la posibilidad de cambiar a una MCU ARM para alinear este diseño con nuestros sistemas más recientes, que están basados en Cortex-M3. Preferiría quedarme con una MCU de 5V para no perder precisión en las entradas del ADC y para no tener que usar una fuente de alimentación adicional de 3,3V. He estado buscando MCUs ARM compatibles con 5V y sólo he encontrado la serie FM3 de Fujitsu, que parece que casi nadie tiene en stock. Mis preguntas son:

• ¿Merece la pena seguir intentando utilizar un micro de 5V o deberíamos pasarnos a los divisores de tensión para el ADC y a los cambiadores de nivel/transistores para la E/S digital?

• ¿Alguien tiene experiencia con la línea Fujitsu FM3?

• ¿Existen otros microcontroladores ARM compatibles con 5V?

Answer 1

Una fuente de alimentación dual de 3,3V/5V + los desplazadores de nivel te costarán más de lo que valen. Los divisores de resistencias te permitirán obtener niveles de 3,3 V de forma barata, pero necesitarás los desplazadores de nivel para ir a una lógica de 5 V. Los búferes 74HCTxx lo harán de forma barata, pero suponen un espacio extra en tu PCB.

Para el ADC significaría un nivel de ruido 3,6 dB mayor. Si esto no es aceptable, probablemente puedas disminuir el valor mediante un mejor desacoplamiento, lo que seguirá siendo una solución más barata.

Yo optaría por un sistema de 3,3 V solamente.

Answer 2

La línea LPC de NXP (y probablemente muchas otras) tiene GPIOs tolerantes a 5V, sin embargo la salida es sólo de 3,3v. Una solución común es tirar de la salida del pin a una fuente de 5V y ponerlo en modo de drenaje abierto (tristate) cuando se necesita la "salida" de 5V:

https://github.com/ytai/ioio/wiki/Digital-IO

Sin embargo, esto no solucionará tu problema de ADC.

Answer 3

Los desplazamientos de nivel son la forma más fácil y sencilla de resolver su problema. Podrías utilizar un ADC de 5 V y convertir su salida a 3,3 V. Supongo que estás utilizando principalmente la MCU y que es de baja potencia, por lo que un regulador LDO de 5 V a 3,3 V podría funcionar bien.

Yo evitaría una pieza que no esté en stock; eso puede deberse a que no es popular, o a que hay que comprar un montón. En cualquier caso, me preocuparía por el apoyo.

Answer 4

Muchos MCU de Texas Instrument son tolerantes a 5v, ver su Serie Cortex m3 .

[EDITAR]

Como se dice en la pregunta, esta página enlaza con el Cortex M3 de la familia MCU de Texas Instruments. De acuerdo con sus hojas de datos (sección 20 Características Eléctricas, Valores Máximos), estos MCU aceptan una entrada máxima de 5,5v.

Esto también es cierto para la familia Stellaris Launchpad (es decir, TI Cortex M4) que estoy utilizando.

Answer 5

Muchos de los chips AVR UC3 pueden funcionar con una alimentación de 5V. Supongo que son tolerantes a las E/S de 5V en virtud de su tensión de alimentación.