什么是fail safe IO
普通IO cell,内置二极管用作ESD保护。考虑一种应用场景,当芯片只有部分上电的时候。芯片部分IO,是断开电源。如果芯片IO外接设备,输入给芯片高电平,会导致二极管导通,使得芯片内电源异常升压;即芯片内电源不是0v,而是3.3-0.7(二极管压降)=2.6v。这种情况,会导致芯片所在PCB板,发生异常情况概率加大,因为PCB板电源不符合期望。方法一:IO采用fail safe,解决此类芯片部分
背景
普通IO cell,内置二极管用作ESD保护。
考虑一种应用场景,当芯片只有部分上电的时候。芯片部分IO,是断开电源。
如果芯片IO外接设备,输入给芯片高电平,会导致二极管导通,使得芯片内电源异常升压;即芯片内电源不是0v,而是3.3-0.7(二极管压降)=2.6v。
这种情况,会导致芯片所在PCB板,发生异常情况概率加大,因为PCB板电源不符合期望。
解决方法
方法一:IO采用fail safe,解决此类芯片部分断电导致的IO电源倒灌问题。
方法二:如果IO不带fail safe,需要考虑PCB板做好IO相连设备的一起断电处理。
POC power on control和failsafe区别
芯片IO Power On Control(上电控制)
芯片IO Power On Control(上电控制)通常指的是集成电路中用于控制输入/输出端口(IO)在电源开启时的行为的机制。这种控制机制确保在系统上电时,IO端口按照预定的顺序和条件被激活或禁用,以保护芯片和外部连接的设备。上电控制可以包括电源序列化、电源顺序控制、电源监测和故障检测等功能,有助于减少上电过程中的冲击和潜在的损坏风险。
芯片IO failsafe(失效保护)
芯片IO failsafe(失效保护)是指集成电路中的一种安全特性,它确保即使在系统出现故障或异常情况时,IO端口仍然能够维持在一个安全的状态。这通常通过冗余设计、错误检测和纠正机制来实现。例如,在RS-485通信中,带有fail-safe功能的芯片能够在接收器输入端开路或短路时,保证输出端处于逻辑高电平状态,从而避免通信中断或数据损坏8。
主要区别
芯片IO Power On Control和failsafe的主要区别在于它们的功能和应用场景:
功能差异:上电控制侧重于在系统正常启动时对IO端口的管理和控制,以确保平稳启动和保护电路。而failsafe关注的是在系统出现故障或异常时,如何保护IO端口不受损害,并维持系统的安全运行。
应用场景:上电控制通常用于系统初始化阶段,确保电源和信号的正确顺序和条件。failsafe则用于整个系统运行期间,特别是在关键的通信接口中,以防止故障导致的系统崩溃或数据丢失。
在实际应用中,这两种控制机制可能会在同一芯片中结合使用,以提供全面的保护和控制策略。
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