Как течет ток через эту цепь Arduino?

8

Я должен признать, что я довольно неосведомлен обо всех электрических вещах, поэтому я получил Arduino с целью заполнить этот пробел в своем образовании, а также узнать больше о физике программирования и делать низкоуровневые вещи, но я не нашел правильное теоретическое введение в то, что происходит внутри устройства. Я могу найти только учебники типа « плагин ».

Например, вот макет учебника по миганию светодиодов (pdf)

Мне кажется, что провод, подключенный к 5v контакту, подключен к +контактам макета ... которые ни к чему не подключены. На +колонке больше ничего нет .

Так разве это не разомкнутая цепь? Что именно + -- 5vделает эта связь?

Это соединение не показано на принципиальной схеме.

принципиальная схема

Мне также не ясно, как контакты подключены в самом Arduino.

Я знаю, что это основной вопрос "Google It", но, вероятно, из-за того, что у меня нет словарного запаса, поэтому я не смог найти описание текущего потока в Arduino.

iDontKnowBetter
источник
Схема платы Arduino доступна на arduino.cc; Я уверен, что кто-то опубликует это в ближайшее время. В самом микропроцессоре AVR цифровые выводы ввода-вывода подключены к внутренней схеме с использованием трехстороннего буфера CMOS, например, такого: iue.tuwien.ac.at/phd/schrom/img748.gif
drxzcl

Ответы:

9

Чтобы узнать, как все связано на самом Arduino, вы должны взглянуть на схему. Это Ардуино Уно. Справа внизу вы можете увидеть, как входы / выходы платы подключены к микроконтроллеру:

введите описание изображения здесь

Таким образом, следуя линии от контакта 13, вы переходите к PB5 микроконтроллера. Это означает бит 5 порта B. Если вы установите этот вывод на выход и установите его на высокий уровень, вы подаете 5 В на светодиодную цепь. Последовательный резистор будет ограничивать ток примерно до 5 мА, что является нормальным значением для микроконтроллера.

Итак, поскольку 5 В поступает от вывода ввода / вывода Arduino, провод 5 В на макетной плате не нужен.

stevenvh
источник
7

Вы правы, провод 5В не подключен к цепи.

Вероятно, он был оставлен там только потому, что другие эксперименты для этой серии учебных пособий требуют этого, но не обязательны для работы этой схемы.

Бруно Феррейра
источник
Это вполне вероятно правильно. Первое, что я делаю, когда вынимаю макет, это подключаю питание и заземление, независимо от того, нуждается ли оно в схеме, над которой я работаю.
drxzcl
1

В общем, предоставленная вами схема, по сути, использует схему типа «блок-схема», в которой все абстрагировано для упрощения реализации. В этом случае Arduino изображается в виде блока, и предполагается, что все его функции работают так, как задокументировано.

Arduino - это плата разработки, основанная на микропроцессоре Atmel AVR. В общем, микропроцессор внутренне не «подключен», он предназначен для решения множества различных задач. Чтобы реализовать так много разных вещей, внутренняя «разводка» постоянно меняется внутри MCU в зависимости от того, какую задачу он в данный момент обрабатывает (спасибо, транзисторы!).

Сравните это с аппаратной реализацией логики (FPGA), где они «программируются» один раз для реализации одной конкретной функции, а затем «проводка» внутри остается постоянной.

Я говорю «проводка» в кавычках, потому что даже диаграммы логического уровня (И, ИЛИ и т. Д.) По-прежнему абстрагированы от того, что физически находится внутри процессора. Логические вентили могут быть выполнены из различных конструкций транзисторных цепей.

Причина всей абстракции заключается в том, что иметь дело с низким уровнем было бы совершенно глупо (и я не могу описать это словами). Таким образом, как только самый нижний уровень спроектирован и абстрагирован, можно с уверенностью использовать следующий уровень, который будет выполнять то, что ему говорят. Повторите цикл, и мы пройдем путь от транзисторов и логических вентилей до высокоуровневого программирования и графических интерфейсов!

Я как бы бьюсь над твоим вопросом, в основном потому, что не могу сказать, как течет ток через Arduino. Для более веского объяснения причин обратитесь к Интегральным схемам, VLSI (Очень Крупномасштабная Интеграция) и связанным темам, которые обязательно появятся в вашем поиске.

Shamtam
источник
Во всяком случае, этот ответ заставил меня запутаться. Это не отвечает на вопрос, но мутит воду, вводя связку несвязанных понятий.
drxzcl