Kdo s kým smí přímo

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Teď se dají obě předchozí kapitoly složit do jediné tabulky, která odpoví na otázku, kvůli které se sem chodí: můžu tyhle dva čipy spojit drátem? Odpověď má dvě části a ony spolu nesouvisí.

Sto dvojic. Zelená znamená drát, žlutá znamená posunout úroveň, červená znamená že bez posuvníku přijde pin o život. Jezdci vyberou dvojici a dole se vypíšou obě rezervy.

Dvě nezávislé otázky

Přečte to? Úrovňová otázka: V_OH vysílače proti V_IH přijímače. Když nevyjde, spoj nefunguje — ale nic se nerozbije.
Přežije to? Otázka mezních hodnot: napětí, které se na pin dostane, proti tomu, co pin snese. Když nevyjde, čip se zničí, a často ne hned, což je horší.

Ta relace není symetrická

Nejčastější chyba v celé téhle kapitole je předpoklad, že když A mluví k B, mluví B k A taky. Nemluví. 3,3V mikrokontrolér do 74HCT na pěti voltech funguje (rezerva 0,9 V), ale 74HCT zpátky do toho mikrokontroléru zničí pin — pošle 3,84 V do vstupu, který snese 3,6 V. Táž dvojice čipů, dva různé verdikty podle směru.

3,3 V → 5 V TTL práh: NM_H = 2,9 − 2,0 = 0,9 V ✓
3,3 V → 5 V CMOS práh: NM_H = 2,9 − 3,15 = −0,25 V ✗ta čtvrt volta je celý problém

Tři obvyklé případy

situace	co s tím
3,3 V → 5 V, práh TTL (HCT, LVC, AVR)	nic, drát
3,3 V → 5 V, práh CMOS (HC)	budič, nebo open-drain s pull-upem na 5 V
5 V → 3,3 V, vstup snese 5 V	nic, drát
5 V → 3,3 V, vstup nesnese	dělič, tranzistor, nebo obojí — kapitola 6

Nález, který v tabulce vyskočí a nebývá v učebnicích: 5V AVR do 74LVC selže — a ne kvůli napětí. AVR slibuje V_OL = 0,9 V, ale jen když z něj teče jeho jmenovitých 20 mA, a 74LVC bere jako nulu nejvýš 0,8 V. Týž drát funguje při 2 mA a nefunguje při 20 mA. O tom je příští kapitola.