Diseñando un bus: ¿Maestro en un extremo o en el medio?

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Estoy diseñando un bus de datos en este momento (inicialmente en el tablero de pruebas), y me pregunto si hay una manera "correcta" de hacerlo. Tengo una CPU que actúa como maestro del bus y varios dispositivos (RAM, ROM, IO, etc.) vinculados al bus.

No estamos hablando de más de unos pocos MHz del reloj del procesador, nada increíblemente rápido.

¿Es mejor tener el dispositivo maestro de bus en un extremo del bus (como este):

¿

oestábientenerelmaestrodebusentreotrosdispositivos(comoeste)?

A las velocidades que estamos hablando, ¿realmente hace alguna diferencia? Puedo prever posibles problemas a velocidades de reloj mucho más altas, pero a 4MHz, ¿es una consideración de diseño en la que debería estar pensando?

    
pregunta Majenko

3 respuestas

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La ubicación del maestro de bus no importa. El punto importante es si el bus es una línea de transmisión o no, y por lo tanto, qué pasos deben tomarse para garantizar la integridad de la señal. Como señaló Stevenvh, a 4 MHz, estas son solo señales digitales en su tablero, y probablemente no tenga que hacer nada especial.

Si la velocidad y / o la longitud del bus aumentaron de manera tal que se convierte en una línea de transmisión (el modelo agrupado ya no es válido), entonces debe lidiar con eso como tal. Hay varias cosas que hacer, dependiendo de cuán lejos esté en el territorio de la línea de transmisión. Los primeros pasos comunes son asegurarse de que el bus sea solo una línea con caídas cortas (sin estrellas, por ejemplo) y terminar los extremos. A veces, simplemente agregar resistores de bajo valor a cada conductor de bus es suficiente. Los diodos para recortar y sobreexplotar pueden ayudar. Sin embargo, si todo esto se hace bien, no importa si el maestro (¿probablemente el conductor del autobús?) Está en el medio o en uno de los extremos.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Kellenjb tiene algo que ver con este tema, pero los flatcables con motivos de entrelazado pueden ayudar aquí.
La regla de oro dice que usted comienza a obtener efectos de línea de transmisión si la longitud del trazo / cable es mayor que 1/10 de la longitud de onda. Un seno de 4MHz tiene una longitud de onda de 75 m, pero necesitará algunos armónicos para obtener bordes decentes. 20 MHz significa 15 m de longitud de onda, así que espere efectos de la línea de transmisión de \ $ \ pm \ $ 1.5m. Esto será mucho más largo que su cableado, así que no espero problemas, donde sea que coloque el maestro.
Si su bus utiliza resistencias pull-up / down, es una buena idea colocarlas al final.

    
respondido por el stevenvh
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A 4Mhz tienes un tiempo de ciclo de 250 ns.

Digamos que puedes ignorar cualquier retraso sin siquiera pensar en ellos si no son más de 1/4 de esto.

Para obtener un retraso de 62 ns, necesita un trazo de 930 cm de longitud (15 cm por 1 ns).

Por lo tanto, siempre que todas sus partes estén dentro del mismo edificio, debería estar bien en cualquier caso.

Hay otras consideraciones: es posible que desee tener una terminación adecuada y amp; igualar la impedancia de todos los dispositivos en el bus para evitar reflexiones, que en este reloj no te matarán, pero es mejor vivir sin ella.

    
respondido por el BarsMonster

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