【经验】国民技术32位通用MCU不带电排查GPIO电气特性的方法

时间： 2022-12-13 来源：世强

技术问答

本文简述在不带电情况下排查国民技术GPIO电气特性的方法。

如上图，以N32G45X系列用户手册所示GPIO端口基本结构为例，当I/O引脚电压比VSS低时，二极管导通。这样可以防止不正常电压引入芯片导致芯片烧毁，可是这种保护并不代表IO口在引入过载电压电流，如果出现上下电不规范、或者在其他静电等因素的影响下，起保护作用二极管不会被击穿。所以在遇到IO口不正常的情况下，需要对IO口的二极管特性做简单的电气排查。

测量方式如下：

一、首先测量VSS到PAD的二极管电压，正常情况下，测量出来的电压为二极管正常导通电压。若IO有fail safe功能，则二极管结果为OL（无穷大），否则二极管电压一般也为正常导通电压。将万用表拨至二极管测量档，检测IO引脚对地的二极管特性。红表笔接开发板GND脚，黑表笔接芯片IO口，若万用表显示为二极管导通电压，则为正常。

二、测量IO引脚对VDD二极管特性：红表笔接芯片IO口，黑表笔接芯片VDD，正常电压应为二极管导通电压；需要注意的是，如果该IO口具有failsafe（防倒灌）功能，则测量IO口对VDD二极管特性时，正常电压应为OL（无穷大）；查阅数据手册可知（例PE2-PE6）具有failsafe功能。

综上所述，以上是使用国民技术32位通用MCU进行不带电电气特性测量的步骤。主要应用了芯片内部集成的二极管特性来检测芯片管脚状态。在不同的状态下（IO输出高（1）低（0）电平，若IO引脚输出状态与编程需求不一致，可以采用以上方法进行断电检测是否芯片引脚异常，从硬件部分作为入口推断异常问题，从而减少实验变量，快速定位异常部分。

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