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FAQ 105176 : 【I/Oポート, 端子】 未使用端子の処理方法とその理由は?[2002/04/10]

CMOS3ステート入出力ポートについて以下に示します。

(1) 処理例1

入力モードに設定し、端子ごとに1k~10kΩの抵抗を介して、Vcc または Vss に接続してください。

[理由]

入力モードに設定すると、出力トランジスタは"H"側、"L"側ともに offになり、ポートはフローティング状態になります。この状態で端子に中間電位がかかると、貫通電流が流れますので、 Vcc または Vss に接続してください。出力トランジスタは両方 off ですので、Vcc、Vss いずれに接続しても電流は流れません。

また、入力だけを考えた場合には抵抗は必要ありませんが、ノイズや暴走によって方向レジスタが反転し、 出力トランジスタが on した場合は、電流が Vccからマイコン内部に流れたり、マイコン内部から Vss へ流れたりします。特に大電流が流れると、ポート破壊、誤動作などの原因になることもありますので、電流を抑えるための抵抗が必要です。

なお、ノイズや暴走で方向レジスタが反転する場合に備え、方向レジスタを周期的に上書き(リフレッシュ)することを推奨します。

(2) 処理例2:プルアップ抵抗が内蔵されているポートの場合

プルアップ抵抗が内蔵されているポートでは、外部に抵抗を接続する代わりに、内蔵プルアップ抵抗を使用することもできます。入力モードに設定し、"プルアップ抵抗あり"を選択してください。

[理由]

入力モードに設定すると、出力トランジスタは"H"側、"L"側ともに off になり、ポートはフローティング状態になります。この状態で端子に中間電位がかかると、貫通電流が流れますので、 Vcc または Vss に接続する必要があります。 出力トランジスタは両方 offですので、Vcc、Vss いずれに接続しても電流は流れません。

また、入力だけを考えた場合には抵抗は必要ありませんが、ノイズや暴走によって方向レジスタが反転し、 出力トランジスタが on した場合は、電流が Vccからマイコン内部に流れたり、マイコン内部から Vss へ流れたりします。特に大電流が流れると、ポート破壊、誤動作などの原因になることもありますので、電流を抑えるための抵抗が必要です。

プルアップ抵抗が内蔵されているポートでは、内蔵プルアップ抵抗を on にすると、外部で抵抗を介して Vcc に接続するのと同等の効果があります。ただし、プルアップ抵抗を選択するまでは、電圧レベルが不安定になり、電源電流が増加する場合があります。リセット後できるだけ早く、"プルアップ抵抗あり"を選択することを推奨します。
また、ノイズや暴走でレジスタ内容が反転する場合に備え、方向レジスタやプルアップ制御ビットを周期的に上書き(リフレッシュ)することを推奨します。

(3) 処理例3

出力モードに設定し、開放してください。

[理由]

出力モードに設定すると、ポートラッチの内容に従って出力トランジスタのどちらかが onになり、端子から"H"または"L"を出力します。 このとき、入力側は off 状態ですので電流は流れません。

なお、方向レジスタで出力を選択するまでは、電圧レベルが不安定になり、電源電流が増加する場合があります。リセット後できるだけ早く、方向レジスタを"1"にすることを推奨します。
また、ノイズや暴走で方向レジスタが反転する場合に備え、方向レジスタを周期的に上書き(リフレッシュ)することを推奨します。

(#101872)

適用製品

3803H
3803L
3823
3850A
3858
38D2
38D5
7544
7545
7546
7547
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