Autor Tema: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4  (Leído 30572 veces)

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El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« en: 11 de Diciembre de 2006, 18:56:54 »
El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
Push-Pull y Open-Drain, dos en uno.
 
Los pines 0 a 3 y 5 del PORTA de los PIC's, en uso como I/O digital, comparte características similares con los otros puertos del PIC, PORTB o PORTC por ejemplo. Pero debido al uso alternativo del pin 4 del PORTA como External Clock Input para el TIMER0 (T0CKI) este pin tiene una configuración un tanto especial.
 
En el esquema inferior puede comprobarse cómo están conectados interiormente ambos tipos de pines. Los "normales" mediante dos transistores Canal-N y Canal-P en configuración Totem-pole conectados a Vdd y Vss, mientras que el RA4, el "raro", solo tiene implementada la parte inferior del Totem-pole, y por lo tanto desconectado del Vdd. A esta última configuración se le conoce como Open Drain u Open Collector (Colector Abierto en Español)
 

 
RA0:RA3 & RA5, los "normales"
  
Cuando el bit del TRIS es 1 y la puerta AND inferior tiene su salida a 0 entonces la puerta OR superior tiene su salida a 1. En esta situación ninguno de ambos transistores, TRP y TRN, conducen y por lo tanto el PIN está aislado del flip-flop de datos. El PIN está en estado de input.
 
Cuando el bit del TRIS es 0 entonces el estado complementario (negado) del flip-flop de Datos es inyectado (gated) a ambos transistores: Cuando Data es 0 entonces TRN conduce y TRP no, dándole al Pin una salida de 0; cuando Data es 1 entonces es TRP quien conduce y TRN no lo hace y por lo tanto el Pin tiene un 1 en su salida. En esta sitación el Pin sigue el estado del flip-flop de datos. La fuente de corriente se obtiene a través de la relativamente baja resistencia del transistor activo. Esto nos proporciona un máximo absoluto de 20 a 25 mA.
 
RA4, el "raro"
  
Cuando el bit del TRIS es 1 entonces la salida de la puerta AND es 0 y por lo tanto TRN no conduce, teniendo su salida a alta impedancia. RA4 está en estado de input.
 
Cuando el bit del TRIS es 0 entonces la puerta AND hace un seguimiento invertido del estado del flip-flop de Datos, si el Dato es 0 entonces TRN conduce y "tira a tierra" al Pin, cuando el Datos es 1 entonces TRN no conduce y el Pin queda "flotando".
 
Si conectamos RA4 a Vdd mediante una resistencia pull-up tendremos entonces disponible Vdd, menos la caida en la resistencia pull-up, cuando el Dato sea 1 y directamente masa cuando sea 0.
 
  
Un ejemplo con enjundia: Un Driver de Relé con uno u otro tipo de Pin.
 
Supongamos que queremos conectar a nuestro Pin un Relé de 12V y con un consumo aproximado de unos 200 mA.
 
En RA0: Para este voltaje y consumo necesitamos un buffer externo que nos haga de driver para el relé. Con un simple transistor bipolar podemos conseguirlo (Ver Mis transistores favoritos). Como la mínima ganancia de un transistor de este tipo es de 100 y asumiendo un voltaje entre base y emisor de unos 0.7V entonces con una resistencia de 1K8 ohmios le daremos a la base una corriente de unos 2 mA que llevará a nuestro transistor a saturar y por ello a activar el relé cuando el pin del PIC tenga un voltaje por encima de unos 4.3V.
 

 
En RA4: Como hemos visto anteriormente RA4 es un poco diferente, "raro" decíamos, y solo tiene dos estados conocidos, ó flotante cuando ponemos un 1 en su salida o conectado a masa cuando ponemos un 0. Es lo que decíamos que era Open-Drain u Open-Collector.
 
Un Open-Drain, Open-Collector, o Colector Abierto para entendernos, no tiene fuente de corriente, así que la carga debe ser conectada a su propia fuente de corriente, una resistencia pull-up conectada a Vdd.
 
En este caso conectamos la resistencia de 1K8 ohmios a 12V generando la corriente que necesita nuestra carga. Cuando el Pin RA4 tenga un estado lógico alto ó 1 no influirá en la base del transistor Driver y por lo tanto estará conduciendo y activando el Relé, y cuando su estado lógico esa 0 derivará a masa la corriente de base, a través de la resistencia pull-up, y dejará de conducir con lo que desactivará el Relé.
 
Ea, ahí queda eso.  :mrgreen:

Publicado originalmente en Picmania by Redraven

« Última modificación: 15 de Julio de 2009, 18:02:29 por RedPic »
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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #1 en: 11 de Diciembre de 2006, 19:33:27 »
Una explicación excelente Diego!

Me huelo que este post será muy referenciado a partir de ahora jeje  :mrgreen:


Un saludo desde Alicante.

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #2 en: 12 de Diciembre de 2006, 02:13:32 »
No te creas Ivan, que hay otros con mas capacidad de atracción.  :D
De todas formas lo voy a referenciar alli por si algún amigo le quiere dar un vistazo.  :mrgreen:
« Última modificación: 12 de Diciembre de 2006, 07:16:59 por RedPic »
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Deimos

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #3 en: 12 de Diciembre de 2006, 06:49:24 »
Realmente muy buena la parrafada RedPic.

Una observación. Pienso que sería muy útil complementar esta explicación del RA con unos breves ejemplos de programación, para que se vea como el programa actua sobre partes físicas de la máquina.

Enhorabuena y a seguir asi!!!!! :-/

Dews

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #4 en: 12 de Diciembre de 2006, 15:06:54 »
Muy buena explicacion maestro REDPIC.
Hay que ver todo lo que aprendemos con personas como vos.
Un saludo
fermin

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #5 en: 23 de Diciembre de 2006, 10:19:53 »
Necesito que me confirméis una cosa:  :?:

El RA4 del PIC 18F2550 NO ES OPEN-COLLECTOR ¿Verdad?  :?:

Le he dado vueltas por activa y por pasiva al Datsheet del 18F2550 y parece que todos los pines del PORTA son de los "normales".  :z)

¿Me equivoco? ¿Me lo confirmáis? ¿Es cierto? ....  :?:

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #6 en: 23 de Diciembre de 2006, 10:29:17 »
Hola RedPic, aparentemente el A4 del 18F2550 es tan normalito como el resto del mismo puerto.

Solo la gama baja y media de los PIC tiene este defectillo ¿Será que an querido ahorrar una resistencia? :D :D :D

Un saludo.

Atte. CARLOS.
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #7 en: 23 de Diciembre de 2006, 10:36:02 »
Parece que sí, que el transistor extra no les cabe en los pequeños. El 18F1320 del Emulación Teclado PS/2 me tuvo una semana loco con ese tema ...  :?

Y ahora creía que iba a tenerle que poner la pull-up pero quise primero confirmar que había que ponerla .... y me encontré con que no hacía falta. ¡La madre que parió a esta gente de Microchip!  :D :D :D




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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #8 en: 23 de Diciembre de 2006, 12:40:43 »
Solo la gama baja y media de los PIC tiene este defectillo ¿Será que an querido ahorrar una resistencia? :D :D :D
¿Tú crees que es un error, Chaly?, a mí me parece que está puesto a posta, para poder manejar tensiones de salida superiores a Vdd.
Un saludo desde Sevilla, España.
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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #9 en: 23 de Diciembre de 2006, 13:15:11 »
Necesito que me confirméis una cosa:  :?:

El RA4 del PIC 18F2550 NO ES OPEN-COLLECTOR ¿Verdad?  :?:

Le he dado vueltas por activa y por pasiva al Datsheet del 18F2550 y parece que todos los pines del PORTA son de los "normales".  :z)

¿Me equivoco? ¿Me lo confirmáis? ¿Es cierto? ....  :?:

Los viejos 18F por así llamarlos, sí tienen el RA4 open drain.  Ejemplo 18F452. 

Los nuevos ya no traen esta característica, creo que más que nada por una razón de "poco uso" más que por una razón de que sea práctico o no.

Es una de las preguntas más comunes en los foros , con lo que la gente lidia más, no solo en este foro sino en el de microchip es un tema que viene de hace años... no me extrañaría que los de Microchip hayan tomado el exceso de preguntas como una "sugerencia al cambio".

Opino que no está mal que sea una salida open drain, simplemente digo que en la mayoría de los casos no se usa y genera complicaciones para el que quiere hacer un pcb con todo el puerto unido.

Saludos
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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #10 en: 23 de Diciembre de 2006, 13:21:39 »
Lo ideal sería que todas fueran de colector abierto, y tuvieran pull-up internas configurables por software.
Un saludo desde Sevilla, España.
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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #11 en: 24 de Diciembre de 2006, 12:55:59 »
Lo ideal sería que todas fueran de colector abierto, y tuvieran pull-up internas configurables por software.

Coincido contigo manolo.

Hasta donde recuerdo sobre la construcción de IC con semiconductores, construir resistencias en un semiconductor a base de tecnología MOS ocupa mucha área y eso agranda el tamaño del chip y las encarece.  Lo mismo sucede con querer integrar bobinas.

Por eso creo que no es algo tan visto.
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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #12 en: 30 de Abril de 2007, 13:06:06 »
Manuix si mal no recuerdo los transistores mos se utilizan en integrados tambien como resistencias y condensadores aprovechando las corrientes de fugas en conexión inversa, logicamente de unos valores muy pequeños.

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Re: El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
« Respuesta #13 en: 30 de Abril de 2007, 15:49:30 »
Manuix si mal no recuerdo los transistores mos se utilizan en integrados tambien como resistencias y condensadores aprovechando las corrientes de fugas en conexión inversa, logicamente de unos valores muy pequeños.

Es muy probable, la verdad es un tema del cual hace años no leo ni una hoja (afortundamente) jejeje.  :lol: :lol:
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PORTA ¿ Como lo configuro y recibo un pulso por uno de sus pines?
« Respuesta #14 en: 27 de Febrero de 2009, 15:37:39 »
hola  RED PIC y a todos los amigos del foro, soy nuevo en el foro, etoy complicado con la configuracion del PORTA

[

quote author=RedPic link=topic=15129.msg94153#msg94153 date=1165874214]
El PORTA de los PIC's y una de sus particularidades : RA4
Push-Pull y Open-Drain, dos en uno.
 
Los pines 0 a 3 y 5 del PORTA de los PIC's, en uso como I/O digital, comparte características similares con los otros puertos del PIC, PORTB o PORTC por ejemplo. Pero debido al uso alternativo del pin 4 del PORTA como External Clock Input para el TIMER0 (T0CKI) este pin tiene una configuración un tanto especial.
 
En el esquema inferior puede comprobarse cómo están conectados interiormente ambos tipos de pines. Los "normales" mediante dos transistores Canal-N y Canal-P en configuración Totem-pole conectados a Vdd y Vss, mientras que el RA4, el "raro", solo tiene implementada la parte inferior del Totem-pole, y por lo tanto desconectado del Vdd. A esta última configuración se le conoce como Open Drain u Open Collector (Colector Abierto en Español)
 

 
RA0:RA3 & RA5, los "normales"
 
Cuando el bit del TRIS es 1 y la puerta AND inferior tiene su salida a 0 entonces la puerta OR superior tiene su salida a 1. En esta situación ninguno de ambos transistores, TRP y TRN, conducen y por lo tanto el PIN está aislado del flip-flop de datos. El PIN está en estado de input.
 
Cuando el bit del TRIS es 0 entonces el estado complementario (negado) del flip-flop de Datos es inyectado (gated) a ambos transistores: Cuando Data es 0 entonces TRN conduce y TRP no, dándole al Pin una salida de 0; cuando Data es 1 entonces es TRP quien conduce y TRN no lo hace y por lo tanto el Pin tiene un 1 en su salida. En esta sitación el Pin sigue el estado del flip-flop de datos. La fuente de corriente se obtiene a través de la relativamente baja resistencia del transistor activo. Esto nos proporciona un máximo absoluto de 20 a 25 mA.
 
RA4, el "raro"
 
Cuando el bit del TRIS es 1 entonces la salida de la puerta AND es 0 y por lo tanto TRN no conduce, teniendo su salida a alta impedancia. RA4 está en estado de input.
 
Cuando el bit del TRIS es 0 entonces la puerta AND hace un seguimiento invertido del estado del flip-flop de Datos, si el Dato es 0 entonces TRN conduce y "tira a tierra" al Pin, cuando el Datos es 1 entonces TRN no conduce y el Pin queda "flotando".
 
Si conectamos RA4 a Vdd mediante una resistencia pull-up tendremos entonces disponible Vdd, menos la caida en la resistencia pull-up, cuando el Dato sea 1 y directamente masa cuando sea 0.
 
 
Un ejemplo con enjundia: Un Driver de Relé con uno u otro tipo de Pin.
 
Supongamos que queremos conectar a nuestro Pin un Relé de 12V y con un consumo aproximado de unos 200 mA.
 
En RA0: Para este voltaje y consumo necesitamos un buffer externo que nos haga de driver para el relé. Con un simple transistor bipolar podemos conseguirlo (Ver Mis transistores favoritos). Como la mínima ganancia de un transistor de este tipo es de 100 y asumiendo un voltaje entre base y emisor de unos 0.7V entonces con una resistencia de 1K8 ohmios le daremos a la base una corriente de unos 2 mA que llevará a nuestro transistor a saturar y por ello a activar el relé cuando el pin del PIC tenga un voltaje por encima de unos 4.3V.
 

 
En RA4: Como hemos visto anteriormente RA4 es un poco diferente, "raro" decíamos, y solo tiene dos estados conocidos, ó flotante cuando ponemos un 1 en su salida o conectado a masa cuando ponemos un 0. Es lo que decíamos que era Open-Drain u Open-Collector.
 
Un Open-Drain, Open-Collector, o Colector Abierto para entendernos, no tiene fuente de corriente, así que la carga debe ser conectada a su propia fuente de corriente, una resistencia pull-up conectada a Vdd.
 
En este caso conectamos la resistencia de 1K8 ohmios a 12V generando la corriente que necesita nuestra carga. Cuando el Pin RA4 tenga un estado lógico alto ó 1 no influirá en la base del transistor Driver y por lo tanto estará conduciendo y activando el Relé, y cuando su estado lógico esa 0 derivará a masa la corriente de base, a través de la resistencia pull-up, y dejará de conducir con lo que desactivará el Relé.
 
Ea, ahí queda eso.  :mrgreen:

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