Conexión de señales GPIO y SPI a través del cable

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En uno de nuestros sistemas existe un requisito para transferir señales de una placa a otra en el mismo sistema.

Las señales son GPIOs y líneas SPI del procesador I.MX6 y se encuentran en el nivel de 3.3V.

La placa a la que se supone que deben conectarse estas señales está aproximadamente a 1 pie de distancia de la placa del procesador. Por lo tanto, la longitud del cable sería de 1-1 / 2 a 2 pies.

Estoy planeando convertir estas señales como señales diferenciales a través del transceptor RS422 (para atenuar las interferencias externas) mientras que mi amigo me está sugiriendo que convierta las señales como salidas de drenaje abiertas y las alimente a la otra placa.

Preguntas:

  1. ¿Cuál es la mejor práctica de los dos anteriores o podría sugerir una forma alternativa de lograr esto?

  2. ¿Cómo ayuda la señalización de drenaje abierto en la transmisión a larga distancia? (No quiero aprender de mi amigo :-))

  3. ¿Cuáles son las otras cosas que deben tenerse en cuenta al transferir señales por cable?

pregunta V V Rao

1 respuesta

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No creo que un pie o dos de cable de conexión de cables de señal digital requiera muchas consideraciones de diseño. El flujo de corriente en las señales digitales es tan bajo y la longitud de su cable es tan corta que los efectos inductivos son insignificantes. Asimismo, prácticamente no habrá pérdida en la resistencia del alambre. Y con un flujo de corriente muy pequeño viene muy poca energía irradiada, por lo que no debe preocuparse por generar EMI. Siempre existe el peligro de absorber EMI de los dispositivos cercanos (el cable actúa como una antena), pero dudo que eso sea un problema para su situación.

La consideración principal en la que pensaría es el peligro de los eventos de ESD en los cables. La mera presencia de los cables fuera de las tablas aumenta la posibilidad de contacto con objetos cargados (lo más probable que sean sus manos) que pueden enviar picos de voltaje transitorios por el cable y hacia ambas tablas. Por esa razón, nunca querrá conectar los pines del microcontrolador u otros componentes sensibles directamente a un conector que se encuentre fuera del tablero. Como mínimo, para las líneas digitales, recomendaría una resistencia en serie con el conector y un diodo TVS (supresor de voltaje transitorio) con clasificación ESD a tierra. Y eso se alimenta a un búfer digital IC, que, finalmente, se conecta al pin en el microcontrolador. La resistencia puede tener cualquier valor grande en el rango de kiloOhm y el diodo TVS debería tener un voltaje de ruptura un poco más alto que el alto voltaje digital en las líneas.

Puede ser mucho más sofisticado con la protección contra ESD, pero eso debería brindarle una protección "suficientemente buena".

    
respondido por el Dan Laks

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