3-11 ポート・GPIO 4

ポート・GPIO

シュミットトリガ入力部

外部からマイコンに入力される信号は様々で、
なまった波形も入力されることが想定されます。
入力部にインバータを使用している場合、入力部になまった信号を入力すると、
インバータの論理しきい値付近でチャタリングが生じる可能性があります。
ここでのチャタリングとは、インバータの入力電圧がインバータの論理しきい値付近のとき、
入力にわずかなノイズがのることで出力電圧が“H”と“L”を行き来する現象です。
たとえば“H”になった回数をカウントするようなプログラムの場合、
チャタリングが生じるとカウント数がずれるといった問題が生じます。

上記の問題を解決するため、入力部は、シュミットトリガを用いているものが多いです。
では、シュミットトリガとはなんでしょうか。
シュミットトリガは、しきい値がヒステリシス特性を持ったインバータ、バッファのことです。
しきい値がヒステリシス特性を持つとは、
入力電圧が“L”から“H”に変化する時はしきい値が高くなり、
入力電圧が“H”から“L”に変化する時はしきい値が低くなることをいいます。
このようにしきい値に差を持たせて誤動作を防ぎます。
シュミットトリガの動作を下図に記します。