¿Cómo debo enrutar las líneas SPI?

En mi esquema, tengo 4 dispositivos SPI para conectar. Voy a operar el SPI hasta 8MHz. ¿Debería preocuparme por instalar resistencias de amortiguamiento? resistencias de terminación de fuente? ¿Debería enrutarlos en formación estelar o en serie? ¿Agregar muchas vías daña la integridad de la señal?

También debo agregar que estos dispositivos están bastante juntos, a 25 mm entre sí.

Respuestas (2)

Desde la perspectiva de la integridad de la señal, 8 MHz no es realmente tan rápido, por lo que probablemente pueda salirse con la suya con cualquier diseño razonable. Es posible que desee incluir resistencias de terminación en el diseño. Si no los necesita, puede simplemente instalar resistencias de 0 ohmios y luego omitirlas en la próxima revisión. Diseñaría (estrella versus serie) con lo que le brinde un diseño más ajustado (por ejemplo, trazos más cortos). Los stubs se consideran algo malo para el diseño de alta velocidad, por lo que elegiría uno u otro y no tendría un esquema en el que algunas partes estén unidas en serie y otras se ramifiquen a partir de eso. Cuando realice el diseño en serie, mantenga los cabos fuera de las líneas principales lo más cortos posible. Agregar vías daña la integridad de la señal, pero como mencioné, lo más probable es que tenga un presupuesto de tiempo tan grande a 8Mhz que no importa. La otra pregunta es, tienes plano de tierra y poder? Si es así, desea mantener las señales referenciadas al mismo plano (por ejemplo, no ejecute la traza SCLK en un lado de la placa con referencia al plano de tierra y luego al otro lado y ejecute durante un tiempo con referencia a la potencia). avión). Probablemente tendrá que preocuparse por los problemas de EMC aquí mucho antes de tener que preocuparse por los problemas de integridad de la señal, pero es posible que EMC no sea una preocupación para su proyecto.

La frecuencia del reloj realmente no importa. Es el tiempo de subida y bajada de los flancos lo que determinará la integridad de la señal y las preocupaciones de EMC. Si no usa el control de velocidad de respuesta y usa un transceptor que puede operar mucho más rápido que 8Mhz, digamos que tal vez 50Mhz puede tener toda la integridad de la señal y los problemas de EMC que tendría a 50Mhz a pesar de que la velocidad del reloj de los buses es mucho más baja. Una forma común de lidiar con esto es usar un transceptor con cierto nivel de control de velocidad de respuesta o usar componentes externos para reducir los tiempos de subida/bajada.
@Mark, el tiempo de subida genera problemas de EMC, pero no necesariamente problemas de integridad. El presupuesto de tiempo es tan grande a 8Mhz que puede tener todo tipo de problemas de EMC sin ningún problema de integridad de la señal porque las señales se estabilizarán antes de que el reloj enganche los datos. Supongo que tiene cerca de 20 ns de margen aquí. Por supuesto, si el problema es tan grave que el reloj se bloquea dos veces o algo así, es posible que tenga problemas, pero no es probable que tenga un diseño horrible. A frecuencias más altas, la terminación y el diseño se vuelven mucho más importantes para la integridad, pero la mayoría de las personas ni siquiera piensan en ello para SPI.
En general, ¿por qué (en PCB de 4 capas con tierra y plano de alimentación) migrar de un lado de la placa al otro, a través de esa causa, cambiar la referencia del plano de tierra a la fuente de alimentación puede causar EMI?
@mohammadsdtmnd Creo que esta es la razón: para señales a altas frecuencias, la corriente de retorno intenta seguir de cerca la señal en el plano cercano. La señal cambia de plano fácilmente a través de una vía, sin embargo, la corriente de retorno no puede cambiar a un plano cercano tan "fácilmente". Los planos de interruptores de corriente de retorno a través del acoplamiento capacitivo y eso crea EMI. Consulte este artículo: resources.altium.com/p/…

Depende de la tasa de borde. Si está impulsado por un chip rápido de propósito general, por ejemplo, un FPGA, entonces podría interesarle. Pero a 25 mm está bien, a menos que el tiempo de subida sea muy rápido.

Como dijo @ bt2, las vías dañan la integridad de la señal, pero no me preocuparía a esta distancia.

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