Conexiones de bus SPI: ¿bucle o no bucle?

Navega tus respuestas
9

Tengo una pregunta sobre la conexión física de un bus SPI.

Tengo un maestro SPI (un dispositivo PIC32) y varios esclavos (en este caso, dispositivos PIC16). Solo estoy escribiendo a los esclavos, y el protocolo se encarga de cuál hace qué y cuándo, por lo que no hay que preocuparse por las señales MISO o SS y simplemente estoy haciendo una conexión en paralelo de los datos y las líneas del reloj con todos los esclavos. La longitud total del autobús no es más de un par de pies (por ejemplo, 60 cm) y estoy ejecutando el SCK a 8MHz.

Ahora, la ubicación física de los dispositivos esclavos (que en realidad son nodos de interfaz en otras placas) es tal que el bus SPI vuelve al maestro de modo que sea posible conectar ambos extremos de cada bucle a MOSI y SCK respectivamente.

El siguiente diagrama muestra lo que quiero decir (estoy hablando de las conexiones de puntos rojos) y la pregunta es: ¿es bueno hacer esto o no?

Tengo poder y tierra haciendo un viaje similar, y esto es obviamente, y demostrablemente, útil porque minimiza la caída de voltaje causada por los esclavos. Sin embargo, no tengo idea si es bueno o malo hacer lo mismo con estas líneas de señal. ¿Debería en cambio permitir algún tipo de terminación, resistencias a tierra (?), O tal vez resistencias en serie para suprimir los reflejos, o qué?

Lo he intentado con y sin conectar los puntos, por así decirlo, y no hay diferencia funcional ni cambios que pueda ver en el alcance, pero tal vez si fuera un poco más largo que 60 cm o un poco más rápido Que 8Mhz, tendría un problema? Así que estoy buscando consejos sobre qué hacer que me mantendrá fuera de problemas si algo cambia.

Aunque esta pregunta me preocupa especialmente para un bus SPI de 60 cm a 8 MHz, ¿existen principios generales para otras situaciones? ¿Quizás los pull-ups en un bus I2c deberían colocarse de manera diferente?

Cualquier enlace a material de lectura adecuado también sería bienvenido. No he encontrado nada que cubra esta pregunta específica.

    
pregunta Roger Rowland

3 respuestas

9

¿Vuelve atrás? NO. Si la línea es lo suficientemente larga como para necesitar una terminación (más larga que risetime * c / 10 o menos), entonces la unidad lo suficientemente fuerte como para terminarla correctamente, y coincidir con la línea y la terminación razonablemente bien. Si la línea es lo suficientemente corta como para no necesitar terminación, entonces no necesitará la conductividad 'extra' que parece estar buscando con la conexión en bucle.

¿Una resistencia en serie? NO. Ese estilo de terminación de fuente final solo funciona para un receptor de punto único al final de la línea. En los puntos anteriores de la línea, obtiene la peor forma de onda posible para sus receptores, que es un paso a media tensión, seguido de una pausa, seguido de otro paso a plena tensión.

    
respondido por el Neil_UK
3

El problema que veo con la topología de bucle es que es difícil colocar los terminadores correctamente para suprimir los reflejos. esto no importa mucho a 8 MHz, pero podría haberse convertido en un problema en frecuencias más altas o con líneas más largas.

El único caso que veo donde las líneas de puntos podrían ayudar es cuando el retardo de propagación del maestro a SLAVE 6 fue inaceptable. En ese caso, conectaría las líneas de puntos, pero rompería el bucle en algún punto intermedio (por ejemplo, entre SLAVE 3 y SLAVE 4 ), y terminaría cada rama de forma independiente.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
2

Con señales rápidas o líneas largas, la reflexión de la señal se convierte en un problema. En esos casos, debe terminar la línea correctamente colocando una resistencia que conecte el final de la línea y la tierra (no el principio de la línea). La terminación hace que la línea "parezca eléctricamente infinita", por lo que la señal no vuelve. La terminación a veces también necesita elementos LC para contrarrestar la impedancia reactiva.

Sin embargo, para su caso, la terminación no es necesaria (línea corta para la velocidad de la señal, suponiendo que no esté operando en un entorno eléctricamente ruidoso). Por eso no ves diferencia. También es una mala práctica de diseño hacer un bucle de su señal. Al hacer esto, la señal se convierte en un bucle, introduciendo ruido en su circuito (y se desvía en ambas direcciones). También facilita la captura de ruido de RF en sus líneas.

Además, por lo general, también es malo conectar las líneas de tierra y electricidad. El ruido de conmutación digital y los bucles a tierra también están allí, y pueden tener un impacto dramático en los circuitos analógicos. Si es necesario, puede usar las horquillas Y (sin conexión en el extremo lejano) para reducir la caída de voltaje. Si eso no es suficiente, use trazas más anchas (traza más ancha - > menos resistencia- > menos caída de voltaje).

    
respondido por el Ronan Paixão

Lea otras preguntas en las etiquetas

Significado de la frecuencia de corte en un filtro de paso bajo Ideas de seguimiento de inventario [cerrado]