เป็นความคิดที่ดีหรือไม่ที่จะปล่อยให้พินของ MCU ป้อนลอย

ฉันได้ยินมาว่าการปล่อยพินที่ลอยอยู่บน MCU เมื่อกำหนดค่าเป็นอินพุต (เทียบกับเอาต์พุตเริ่มต้น) นั้นไม่ดีสำหรับพินและในที่สุดอาจทำให้มันล้มเหลวก่อนเวลาอันควร มันเป็นเรื่องจริงเหรอ? หมายเหตุในตัวอย่างของฉันขาลอยอยู่ระหว่าง 0.3V ถึง 1.3V เนื่องจากสัญญาณวิดีโอขาเข้า บางครั้งสิ่งนี้จะตกอยู่ในโซนที่ไม่มีมนุษย์ 0.8V - 2.0V เมื่อทำงานจาก 3.3V

ปัญหา: การ
ปล่อยพินที่กำหนดค่าเป็นอินพุตลอยเป็นอันตรายเพียงเพราะคุณไม่สามารถมั่นใจได้ว่าสถานะของพิน อย่างที่คุณพูดถึงเพราะวงจรของคุณบางครั้งพินของคุณก็ต่ำหรือบางครั้งในดินแดนที่ไม่มีมนุษย์

ผลลัพธ์:
โดยพื้นฐานอินพุตแบบลอยจะทำให้เกิดการทำงานของชิปที่ผิดปกติหรือพฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้แน่นอน ฉันสังเกตว่าชิปบางตัวแข็งตัวโดยเพียงขยับมือเข้าไปใกล้กับบอร์ด (ฉันไม่ได้สวมสายรัดข้อมือ ESD) หรือบางคนอาจมีพฤติกรรมเริ่มต้นที่แตกต่างกันในแต่ละครั้งที่บอร์ดเพิ่มพลัง

ทำไม:
สิ่งนี้เกิดขึ้นเพียงเพราะถ้ามีสัญญาณรบกวนภายนอกที่ขานั้นขาจะสั่นซึ่งจะระบายพลังงานเมื่อ CMOS ลอจิกประตูระบายพลังงานเมื่อพวกเขาเปลี่ยนสถานะ

วิธีแก้ปัญหา: ปัจจุบัน
micros ส่วนใหญ่มี pullups ภายในเช่นกันดังนั้นจึงสามารถป้องกันพฤติกรรมนี้ไม่ให้เกิดขึ้น อีกทางเลือกหนึ่งคือการกำหนดค่าพินเป็นเอาท์พุทดังนั้นมันจึงไม่ส่งผลกระทบต่อ internals

It's a little worse than just being in an unknown state, or toggling needlessly. Digital circuits nowadays are mostly of CMOS type, with transistors switching both high and low sides; when we have clear 1s and 0s, they are either off or saturated, the two most efficient states for the transistors to be in. In between, however, is a region of linear operation; it's used for analog amplifiers, but it is not as efficient as the extremes - meaning more power is wasted as heat in the transistor. In the worst case, both the high and low side transistors leak thus (because the pin is in fact neither high nor low), and they can then combine to cause a notable current within the chip as they try to drive the internal state both high and low - possibly doing the same to the next gate in a chain reaction. The heat could become a problem even if the power isn't. IntelliChick's solutions still apply.

For pins also connected to ADCs, some microcontrollers offer the function to disable the digital input buffer, to prevent both this problem and leakage distorting the signal.

In practice the main effect is increased power consumption. If a pin is actually floating as opposed to connected to some indeterminate voltage source, it is possible for oscillation to occur, which as well as increasing power draw may introduce noise into other parts of the system. Any pin which has the ability to be used for an ADC or comparator input will have the facility to disconnect the digital input buffer to avoid this problem. (DIDR on AVR, ADCON1/ANSEL on PIC)

Generally it is a bad idea to leave input pin as floating as this may cause:

a) Functional problems - unknown input state, toggling (for example may trigger interrupt with undefined ISR that would hang processor)

b) Increased power consumption - most likely the input gate is similar to CMOS inverter. With this structure when the input is far enough from either rail (for example at half supply) significant cross over current will flow constantly.

c) If the cross-over current will flow the phenomena know as hot carrier injection may actually decrease lifetime of the device. The input gate may be designed just for normal switching not continuous conduction so device may fail catastrophically. Note however one would need place device in such condition for many hundreds of hours at elevated temperature for this to happen.

Note the a) and b) are real problems that one most likely one will encounter. As for c) it is less likely problem to happen but why take risk?

The input will toggle between 0 and 1 based on any EMI. I'm not sure if it will cause the input to fail, but it will cause more power to be used because the transitions from 0 to 1 to 0.

Set it to an output and be done with it.

Some high-speed CMOS devices may be destroyed if an input is left floating, but the most common problem one will observe is increased current consumption. On PIC series microcontrollers, the extra current is on the order of hundreds of microamps per floating pin. Not enough to cause device damage, but enough to severely impact battery life in an application that would otherwise draw 5uA. Some chips have options to disable a digital input; if an input is disabled, it may freely be left floating.