USB D+ D- pinlerini uzun sure low yada high yapmak

[Mikro Step]

USB D+ D- pinlerini uzun sure GND yada +5v da tutarsak USB arabirime kalici hasar verme durumu olur mu?

 

[TunahanC]

Tahminimce olmaması gerekir. Reset atmalık sorunlar oluşabilir fakat kalıcı bir hasar olması için fiziksel bir zarar görmesi gerekir gibi geldi bana, o da sadece High veya Low pozisyonunda zor oluşur. Belki bir aşırı ısınmaya neden olabilir bu durum.

 

[Dede]

Tahminimce olmaması gerekir. Reset atmalık sorunlar oluşabilir fakat kalıcı bir hasar olması için fiziksel bir zarar görmesi gerekir gibi geldi bana, o da sadece High veya Low pozisyonunda zor oluşur. Belki bir aşırı ısınmaya neden olabilir bu durum.

USB D+ D- pinlerini uzun sure GND yada +5v da tutarsak USB arabirime kalici hasar verme durumu olur mu?

Bugüne kadar hiç rastlamadım.
Ancak VCC yi GND ye uzatmalı kablo ile bağlayıp kısadevre ettiğinde kalıcı hasar olabiliyor.
Aşırı akım nedeniyle çip kendini korumaya almış olsada kablo üzerine yüklenen enerjinin geri dönüşü nedeniyle çip hasar görüyor olabilir.
Benim portlardan birisi bu şekilde hasarlı.
Çıkış voltajı veriyor ancak takılan aygıtı tanımıyor.

 

[Mikro Step]

STM islemcilerle gelistirdigim USB donanimini PCye taktigimda PC nin dikkatini cekmek icin D+ pinini 1K5 direnc ile Low yapip ardindan H yapiyordum.

Son calismamda D+ pinini donanimsal olarak Low yapip ardindan hizlica USB donanimini etkin hale getirir ve D+ low durumunu kaldirirsam gene PC nin dikkatini cektigimi ve PCnin cihazimi algiladigini gordum.

Bu durumda hem ilave bir pinden hem de 1K5 direncten taarruf etmis olacagim. Fakat USB arabirimde D+ karsilikli olarak bir transceiver cipinin giris/cikis pinlerini 100ms kadar low da tutmus oluyorum.

Bu durum uygulamada calisiyor olsa da standartlara uymayan bir yapi ise kullanmak istemiyorum.

Ancak simdilik bu konuda bilgi bulamadim.

 

[Dede]

STM islemcilerle gelistirdigim USB donanimini PCye taktigimda PC nin dikkatini cekmek icin D+ pinini 1K5 direnc ile Low yapip ardindan H yapiyordum.

Son calismamda D+ pinini donanimsal olarak Low yapip ardindan hizlica USB donanimini etkin hale getirir ve D+ low durumunu kaldirirsam gene PC nin dikkatini cektigimi ve PCnin cihazimi algiladigini gordum.

Bu durumda hem ilave bir pinden hem de 1K5 direncten taarruf etmis olacagim. Fakat USB arabirimde D+ karsilikli olarak bir transceiver cipinin giris/cikis pinlerini 100ms kadar low da tutmus oluyorum.

Bu durum uygulamada calisiyor olsa da standartlara uymayan bir yapi ise kullanmak istemiyorum.

Ancak simdilik bu konuda bilgi bulamadim.

Zannımca sadece haberleşme sinyal seviyesinde olup yüksek enerji taşımaması sebebiyle problem teşkil etmemeli.
Ancak indüktif bir yapı ile akım çekip serbest bırakırsan hasar vermesi söz konusu olmalı.
Bendeki gibi
Bir yere kadar sıkıntılı akımlarda clamping devreye girip koruyor.
Resetleyinceye kadar da öyle kalıyor.
Ancak o biryerden sonrasını geçerse hasar verebiliyor.

Geçmişte NRF çiplerindeki portlar üzerinde çalışmalarım olmuş idi.
Hasar görmesi için human modelin epey üzeride bir statik elektirik uygulamam gerekmişti. Gerilim yüksek ama akım düşük olduğunda hasar görmüyor. Akım human modelde ne kadar pik yapar onu bilemiyorum tabiiki.

 

[Mikro Step]

Aslinda korkum yersiz olabilir. Tabiki bu sadece zandan ibaret.

Mantiken transceiver cipi hatta data basmadan once hattin seviyesine bakip L ise H, H ise L yapmiyordur. Aksi halde kaza olur. Uzun sure boyunca da bu illegal durum duzelmiyorsa icerideki USB makinasina hata sinyali veriyordur.

 

[frmman]

Standartlardan şaşmamak gerekir diye düşünüyorum.

Bazı STM serilerinde bu direnç mcu içinde dahili olarak bulunuyor. Aşağıdaki resim ilgili pdf den alındı, tablonun devamı diğer sayfadan devam ediyor.


İlgili doküman linki:

https://www.st.com/resource/en/application_note/an4879-introduction-to-usb-hardware-and-pcb-guidelines-using-stm32-mcus-stmicroelectronics.pdf

 

[Mikro Step]

Bu dokumani daha once gormemistim.
Benim kirik 103 bunda dahili 1k5 yok.

Fakat simdi hatirladim. D+ hattina 1K5 baglayinca PC bizim islemciyi Full Speed cihaz olarak gorur.

Sik sorularda da bahsetmisler.

Q: The pull-up resistor on a D+ line must always be added for the STM32 acting as a full speed device?A: A full-speed device uses a pull-up resistor attached to D+ to specify itself as a full-speed device (and to indicate its speed). The pull-up resistor at the device end is also used by the host or hub to detect the presence of a device connected to its port. Without a pull-up resistor, the USB assumes that there is nothing connected to the bus.

Sanirim bu durumda cipin ya da USB kurallarin bir acigini yakaladim. Cipimde dahili yada harici 1K5 yok ve PC ile haberlesebiliyorum.

Belki de bu 1K5 eskide kaldi. D+/D- hattindaki bir degisim PC nin dikkatini cekiyordur. Sonucta algilama isi host cipin isi.

 

[frekans50]

Host değil de cihaz çipi yanıyor galiba. Bazı arızalı ürünler gelmişti. Kablo kısadevde olduğu için cihazın yandığını düşündüm. Çip mahvolmuş. Program kabul etmiyordu.

USB kısmında seviyeler 3.3V maksimum olsa gerek. d+ veya d- ucu 5V uygulanırsa cihaz kısmının yanacağını düşünüyorum. Kısadevre kablo bu işi yapmış. Kendim sağlam cihazı bu şekilde yakmayı denemedim.

 

[Mikro Step]

Yazimda 5v desemde aslinda 3.3v olacak. (3v3 MCU voltajim)

 

[frmman]

1.5K direnç kullanımı ile ilgli aşağıdaki link size fikir verebilir.

USB in a NutShell - Chapter 2 - Hardware

Details the hardware components of USB. This includes the connectors, Electrical, Speed Identification, Power, Suspend and Data Signalling Rates.

www.beyondlogic.org

 

[frmman]

Tasarımızda mcuda IO yetmeme sıkıntısı yaşıyorsanız D+ yı 1.5K ile Vcc ye bağlamayı düşünebilirsiniz. IO sorunuz yoksa mcu ya bağlarsanız kontrol sizin elinizde olur.

 

[Mikro Step]

1K5'i dogrudan Vdd'ye baglarsaniz USB kabloyu sokup takmadan PC'nin dikkatini cekemezsiniz. O yuzden harici bir IO pin kullaniliyor.
Eskiden 1K5 ile D+ hattini low yapip geri H yapiyordum. Simdi ise standarttan saptigim tek sey hic 1K5 kullanmadan D+ pinini low yapip geri birakiyorum.

Hic 1K5 ile High yapmadan da sistem calistigina gore demekki host IClere degisiklik yaptilar. Belki de bu yaptigim uygulama cok eski PClerde calismayabilir.

 

[frmman]

Bence yine standartlardan sapmayın. Deneysel ve kendi kullanımız için olacaksa ayrı ama ticari bir ürün olacaksa bu riski almayın.

usb.org resmi sitede usb 2.0 için standartları içeren dokümanlar var. Göz atmak isteyebilirsiniz.

USB 2.0 Specification | USB-IF

www.usb.org

Dokümanların download linki: https://www.usb.org/sites/default/files/usb_20_20240927.zip

PCB çiziminde yollar arasındaki empedansın 90Ohm olmasına ve usb konnektörün yakına esd koruması için kullanılan (genelde) sot23-6 kılıfında tvs diyot korumaları eklemeyi unutmayın.

 

[Mikro Step]

Bu arada STM32 Bluepillerde 1K5 yok. Yanlis hatirlamiyorsam 10K takili geliyor.

 

[frmman]

İnternetten bluepill ile ilgili şemalar ile ilgili kısa bir araştırma yaptım. Şemalarda direnç kullanılmayanda var, 4.7K takılanda 1.5K takılanda var.
Standartlara uyan 1.5K takılanlar diğerleri için birşey diyemiyeceğim.

 

[frmman]

Benim tasarım aşamasında üreticinin sağladığı application notlar varsa onlara bakıyorum. STM dokümantasyon konusunda iyi sayılır.

 

[M_B]

Bu arada STM32 Bluepillerde 1K5 yok. Yanlis hatirlamiyorsam 10K takili geliyor.

Hocam,
Blue Pill semasında 4K7 olarak ve 5V baglı aynı şekilde bende kartımı o şekilde cizdim
3-4 gundur de usb yi test ediyorum.

 

[Mikro Step]

Karttan karta degisiyor o zaman. O direnci sokuyordum.