I2C en cable FFC o IDE: ¿interferencia?

Esta es una pregunta de seguimiento en esta respuesta . Necesito comunicarme con I2C en aproximadamente 10 cm y me gustaría usar un cable FFC o IDE para eso.

Anteriormente, usé un cable FFC para vincular una pantalla LCD de segmento a un IC 7106. Algunos segmentos parpadearon un poco y, después de algunas pruebas, descubrí que se debía a una interferencia entre los cables. Usé un cable conector IDE plano estándar de una computadora vieja para esto.

Me gustaría saber si I2C podría tener problemas con la comunicación de más de 10 cm de un cable FFC o IDE, cuando los datos y la línea del reloj están uno al lado del otro. Si es así, ¿hay alguna manera de resolver esto? ¿Ayudaría colocar una línea de tierra y 5V en el medio?

Respuestas (1)

Utilice el enfoque de blindaje en tándem. Terreno entre cada línea...

Cruzando el cable: G, S1, G, S2, G, S3, ...

Eso es lo más fácil y definitivamente ayudará, probablemente lo suficiente para resolver su problema. Si no, hay soluciones más exóticas como buffers diferenciales, aumentando la impedancia de la unidad para ralentizar el edge-rate, etc...

Debo agregar que no tendrá problemas con I2C de más de 10 cm en FFC o Ribbon, incluso sin mecanismos elaborados de conexión a tierra/blindaje, pero no puede doler.

Puede estimarlo/probarlo de esta manera... la línea se comporta como un elemento agrupado si la línea es menor que 1/10 de la longitud de onda. En el cobre (con aislamiento) la velocidad de la luz es aproximadamente la mitad de la del vacío (conservador ya que más lento = más corto).

A 400 kHz, la tasa de borde seguro es de 4 MHz (10X). Ergo, la longitud de onda a 4MHz en cobre aislado es >30 metros. Entonces, siempre que sus controladores I2C no cambien demasiado rápido (no lo hacen), está seguro por al menos alrededor de 3 metros (30/10) de cable.

En la práctica, tendrá el otro problema (la señal es demasiado lenta en lugar de demasiado rápida) en esas longitudes de cable más largas. Necesitarás más fuerza de conducción para llegar tan lejos, pero 10 cm no hay problema.

¡Muy lindo! Solo para mi información, ¿funcionaría también 5V en el medio? Podría ahorrar líneas al usar más líneas de datos: S1, G, S2, 5V, S3 en lugar de S1, G, S2, G, S3, 5V
Claro, en teoría solo necesitas algo DC. El problema general con las líneas eléctricas es que se mueven (contienen señales de alta frecuencia de pequeña amplitud) más que las líneas de retorno (especialmente si hay más). Pero S1, G, S2, 5V funcionarán bien... bastante seguro.
Simplemente desacople cada 5V a 0V en cada extremo del cable.
La sugerencia de @ Brian es una idea tan buena que es una "práctica estándar". Debes hacer eso. Usaría 10nF en los extremos del cable y 100nF en el punto de carga para "desacoplamiento". No olvide su capacitancia a granel también.
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