Diseño de MCU, longitud máxima de cable por frecuencia y característica

0

Me estoy adentrando en el diseño de MCU y me he encontrado con un problema por el que me gustaría encontrar una fórmula.

En el diseño de la trayectoria del circuito, ¿cómo puedo correlacionar la longitud máxima del cable con la frecuencia máxima de transmisión en ese cable / pin?

Estoy trabajando con una amplia variedad de MCU y un rango operativo de hardware externo de 16MHz a 160MHz.

Por ejemplo: Tengo una MPU de 20 MIPS interconectada con un IC SRAM (paralelo). La SRAM tiene una velocidad de acceso de 10 ns que es más que suficiente para la MPU. La MPU toma dos instrucciones, una para escribir la dirección y la otra para leer / escribir los datos. Los datos y las direcciones están en buses separados, por lo que la velocidad máxima en cualquier pin en el proyecto es de 10MHz. Actualmente eso funciona bien con un cable de cinta de 4 "para cada bus, pero me preocupa que si cambio las MCU por una MCU de 48MIPS o 72MIPS tendré problemas de sincronización.

Leí este hilo y algunos otros, pero parecen ser en su mayoría correcciones de un solo uso, donde necesito una fórmula general si es posible. Longitud del cable, EMI y fallos de comunicación

Pregunta de seguimiento, ¿importa si la señal es parte de un bus paralelo o en serie, o cada pin puede ser examinado como una sola entidad?

Alternativamente aceptable para una fórmula sería un buen material de lectura sobre este tema específico.

También reconozco que usar un cable de calibre más grande, un par trenzado para la serie, agregar una línea de tierra para el ruido y el uso de pull-ups / downs puede ayudar a solucionar el problema. Para esta pregunta, aunque mi enfoque principal es la longitud y la frecuencia, si eso es posible.

Muchas gracias

    
pregunta Mikeologist

1 respuesta

1

Realmente no hay una fórmula general que funcione en todos los casos. Para empezar, el límite superior de la velocidad de propagación será la velocidad de la luz. Sin embargo, la velocidad a la que una señal se propaga por un cable depende del dieléctrico (aislamiento) alrededor del cable. Para un cable pelado, este será el aire y las señales viajarán cerca de la velocidad de la luz. Para las trazas en una placa de circuito, las señales viajarán a aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz. A continuación, debe saber si la señal se está propagando como una onda electromagnética o si está limitado por RC. Esto dependerá de la longitud del cable, la resistencia del cable, la distancia desde el plano de tierra u otros conductores, etc. Y luego hay que mirar los reflejos. Si su cable no es una línea de transmisión con impedancia emparejada en al menos un extremo, obtendrá reflexiones y tendrá que esperar varios retrasos de propagación para que las reflexiones desaparezcan antes de que pueda Recuperar el nivel de señal. Y eso ni siquiera considera la interferencia / acoplamiento de señales adyacentes.

    
respondido por el alex.forencich

Lea otras preguntas en las etiquetas