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FAQ 105179 : 【I/Oポート】 推奨されている以外の方法で、未使用端子処理をしてはいけないのか。[2003/02/06]

未使用端子の処理や、暴走対策は、システム全体の考え方に依存しますので、お客様の責任においてご検討ください。
ここではポートの処理についてのみ紹介します。

未使用入出力ポートの処理は「入力モードに設定、最短距離で抵抗を介してインピーダンスの低いVccまたはVss接続」が一般的です(後述の(9)参照)。
「最短距離」「インピーダンスの低い」という条件が実際の回路では大きく影響します。Vcc、Vssに接続する配線はノイズを拾うアンテナともなりますので、それが長くなったり、Vcc、Vssのインピーダンスが高くなったりするような場合は、「出力モードにて開放」の方が有利な場合もあります。
ハードウエア、ソフトウエアの両面から、実際のシステムに即した処理方法を検討してください。
表に未使用ポートの処理方法と特長を示し、後に詳細を説明しますので参考にしてください。

表.未使用ポートの処理方法と特長

()内は下記詳細説明の番号

(1) 入力専用ポートを開放
中間電位がかかる可能性があります。中間電位がかかるとマイコン内部の回路でVccからVssに貫通電流が流れ、消費電流が大きくなるなどのデメリットがありますので推奨できません。ただし、ポートやマイコンを破壊するほどの電流が流れるケースは少ないと考えられます。

(2) 入力専用ポートをVss、Vccに直結
入力電圧は安定しますが、電源ノイズの影響を受けやすくなります。

(3) 入力専用ポートを抵抗を介してVss、Vccに接続
入力電圧が安定します。また、電源ノイズの影響も減らすことができます。抵抗は、できるだけ端子に近い位置に挿入してください。遠い位置に配置すると、抵抗と端子間の配線が外来ノイズをマイコン内部に引き込むアンテナとなってしまいます。
(内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合は、最後の[内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合]も参照ください。)

(4) 出力専用ポートを開放
問題ありません。
ただし、開放にしているポートのレベルを頻繁に変えると、それ自身がノイズ源になりますので、プログラムによって出力レベルを固定することをお奨めします。

(5) 出力専用ポートをVss、Vccに直結
出力電圧と、接続しているVss、Vcc間に電位差が生じると電流が流れます。電流を制限するものがないので過電流の可能性があり、ポートやマイコンを破壊することも考えられますので推奨できません。

(6) 出力専用ポートを抵抗を介してVss、Vccに接続
出力電圧と接続しているVss、Vcc間に電位差が生じると電流が流れますので推奨できません。抵抗が電流を制限できれば、過電流の可能性は小さいと思われます。

(7) 入出力ポートを開放
出力モードの場合は、出力専用ポートと同様で、問題ありません。ただし、開放にしているポートのレベルを頻繁に変えると、それ自身がノイズ源になりますので、プログラムによって出力レベルを固定することをお奨めします。
入力モードの場合は、入力専用ポートと同様で、中間電位がかかる可能性があります。中間電位がかかるとマイコン内部の回路でVccからVssに貫通電流が流れ、消費電流が大きくなるなどのデメリットがありますので推奨できません。ただし、ポートやマイコンを破壊するほどの電流が流れるケースは少ないと考えられます。
リセットからプログラムによってポートを出力モードに切り換えるまでは、ポートは入力モードになっています。プログラムでできるだけ早く出力ポートに設定してください。
また、ノイズ等で入力モードになった場合も同様です。ポートの方向レジスタを定期的に上書きするなどのノイズ対策を検討ください。

(8) 入出力ポートをVss、Vccに直結
入力モードの場合は、入力専用ポートと同様で、入力電圧は安定しますが、電源ノイズの影響を受けやすくなります。
出力モードの場合は、出力専用ポートと同様で、出力電圧と、接続しているVssやVcc間に電位差が生じると電流が流れます。電流を制限するものがないので過電流の可能性があり、ポートやマイコンを破壊することも考えられますので推奨できません。
ノイズ等で出力モードになった場合を考慮し、ポートの方向レジスタを定期的に上書きするなどのノイズ対策を検討ください。

(9) 入出力ポートを抵抗を介してVss、Vccに接続
入力モードの場合は、入力専用ポートと同様で、入力電圧が安定します。また、電源ノイズの影響も減らすことができます。抵抗は、できるだけ端子に近い位置に挿入してください。遠い位置に配置すると、抵抗と端子間の配線が外来ノイズをマイコン内部に引き込むアンテナとなってしまいます。
出力モードの場合は、出力専用ポートと同様で、出力電圧と、接続しているVss、Vcc間に電位差が生じると電流が流れますので推奨できません。抵抗が電流を制限できれば、過電流の可能性は小さいと思われます。
ノイズ等で出力モードになった場合を考慮し、ポートの方向レジスタを定期的に上書きするなどのノイズ対策を検討ください。
(内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合は、下の[内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合]も参照ください。)

[内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合]
抵抗を外付けせず、内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合、内蔵プルアップはリセット後OFFになっているので、プログラムによってONするまでの間は、開放と同じ状態になります。内蔵プルアップ/ダウン抵抗を使用する場合は、プログラムでできるだけ早くONに設定してください。なお、内蔵プルアップ/ダウン抵抗は、入力モードの時のみ有効になります。

(#102934)

 

適用製品

3803H
3803L
3823
3850A
3858
38D2
38D5
7544
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