Hội đồng quản trị khoảng cách ngắn

MCU của tôi chạy xe buýt SPI với khoảng 4 thiết bị. Tôi muốn mở rộng xe buýt này ra khỏi tàu cũng như có một số PCB kết nối với bảng "chính" và mở rộng chức năng. Khoảng cách "pad to pad" sẽ là:

chiều dài theo dõi của bảng chính + Chiều dài cáp + chiều dài theo dõi trên bảng mở rộng

3 "+ 6" + 3 "= khoảng 12"

Theo kinh nghiệm của tôi, ngay cả tín hiệu 1 MHz, với thời gian tăng khoảng 7 ns, trên khoảng cách này thông qua cáp ruy băng đã vượt quá 1 V (nhưng không có tiếng chuông quá mức). Các bảng sẽ được cung cấp bởi cùng một nguồn cung cấp năng lượng.

Lưu ý: Bạn không thể thấy thời gian tăng ở đây nhưng bạn có thể thấy độ vọt quá mức - đây là tín hiệu 3.3V. Và vâng, điều này đã được đo đúng với một sợi dây rất ngắn từ đầu dò xuống đất. Giống như nó thường được đề nghị trên trang web này. Tôi không nghĩ đó là lỗi đo lường.

Tôi muốn hệ thống hoạt động ở mức 4 MHz nhưng 2 MHz cũng được chấp nhận. Tối đa. số lượng bảng tôi muốn kết nối sẽ là khoảng 4 và điều này sẽ mở rộng xe buýt SPI để có khoảng 12 thiết bị. Tôi không nghĩ rằng điều này sẽ quá khó để quản lý thông qua mã vì tôi đã có một cái gì đó hoạt động như thế này. Có thêm các dòng chọn nô lệ cũng không phải là một vấn đề.

Tuy nhiên, mối quan tâm của tôi là làm thế nào để gửi dữ liệu SPI từ bảng này sang bảng khác. Tôi có nên gửi SPI thẳng hoặc chuyển đổi nó thành LVDS ở một đầu và sau đó chuyển đổi lại thành SPI ở đầu kia không?

Quy tắc ngón tay cái nói rằng bạn phải tính toán hiệu ứng đường truyền trong nếu độ dài kết nối của bạn dài hơn 1/10 bước sóng của tín hiệu.

Đường truyền sẽ gây ra phản xạ trong đó chúng cho thấy sự thay đổi đột ngột của trở kháng. Tín hiệu phản xạ thêm vào bản gốc, có thể phản xạ lại ở phía máy phát và theo cách đó qua lại. Kết quả được hiển thị trong biểu đồ: phần vượt quá mà bạn đang nói đến và một số tiếng chuông.

$\Omega$$\Omega$ điện trở để bắt đầu, và xem chúng ta đã đi được bao xa.

chỉnh sửa (cập nhật lại câu hỏi)
Thời gian tăng dường như là 7ns. Điều đó nhanh, như Kortuk nói, điều đó có nghĩa là bạn có phổ ít nhất tới 400 MHz và những sóng hài đó thực sự sẽ chịu hiệu ứng đường truyền, ngay cả khi đồng hồ của bạn chỉ có 1 MHz. Hãy thử lọc chúng ra, băng thông 20 MHz (80 MHz cho xung nhịp 4 MHz) mang lại cho bạn quá nhiều thời gian tăng. Đây là sóng vuông 1 MHz được lọc với LPF tường gạch ở 20 MHz :

Đặt một điện trở nối tiếp sẽ tạo thành LPF thứ tự đầu tiên với điện dung của dòng. Nếu chúng tôi ước tính rằng ở 50pF thì

$R = \dfrac{1}{2 \pi \cdot 100 MHz \cdot 50 pF} =32 \Omega$

$\Omega$

Đối với một chiếc xe buýt ngắn như vậy, tôi sẽ thử đặt một điện trở nhỏ nối tiếp với bất cứ thứ gì điều khiển một đường dây. Đó không phải là cách lý tưởng lý thuyết có tính đến lý thuyết đường truyền, mà là một cách tiếp cận thực tế mà tôi nghĩ sẽ hoạt động đủ tốt cho trường hợp của bạn. Hãy thử 47 để bắt đầu và xem những gì nó làm. Nếu điều đó giúp nhưng không đủ, bạn có thể tăng cao hơn nhưng tôi sẽ không vượt quá 120. Rất có thể là một nơi nào đó trong phạm vi đó bạn sẽ tìm thấy một giá trị hoạt động đủ tốt.

AFAIK việc vượt quá mức có thể được loại bỏ bằng cách chấm dứt propper, nếu trình điều khiển của bạn có thể lái xe tải. Nếu không, một số cặp trình điều khiển / bộ thu chuyên dụng như LVDS hoặc thậm chí RS485 chắc chắn sẽ làm được.

Trước đây tôi đã gặp vấn đề nghiêm trọng khi chạy SPI qua cáp băng, mặc dù những vấn đề đó dài hơn nhiều so với những gì bạn mô tả. Khả năng chống ồn đã trở thành một vấn đề thực sự và các lệnh bị hỏng cuối cùng đã đến được các thiết bị ngoại vi của tôi. Nó đã đủ để thất bại trong thử nghiệm miễn nhiễm tiếng ồn CE. Nếu sau này bạn gặp rắc rối về vấn đề này, tôi khuyên bạn nên đặt MCU riêng trên mỗi bảng và kết nối chúng qua CANbus.