Como devo rotear linhas SPI?

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No meu esquema, tenho 4 dispositivos SPI para conectar. Vou operar o SPI até 8MHz. Devo me preocupar com a instalação de resistores de amortecimento? resistores de terminação de fonte? Devo encaminhá-los em uma formação estelar ou em série? A adição de muitas vias prejudica a integridade do sinal?

Também devo acrescentar que esses dispositivos estão bem próximos, a menos de 25 mm um do outro.

spi pcb-design

— cksa361
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Do ponto de vista da integridade do sinal, 8MHz não é tão rápido assim, provavelmente você pode se safar de qualquer layout razoável. Você pode incluir resistores de terminação no layout. Se você não precisar deles, basta instalar resistores de 0 ohm e deixá-los de fora na próxima revisão. Eu colocaria um layout (estrela versus serial) com o que lhe der um layout mais rígido (por exemplo, traços mais curtos). Os stubs são considerados uma coisa ruim para o layout de alta velocidade, então eu escolheria um ou outro e não teria algum esquema em que algumas partes sejam ligadas em série e outras sejam ramificadas a partir disso. Ao colocar em série, mantenha os stubs fora das linhas principais o mais curto possível. A adição de vias prejudica a integridade do sinal, mas como mencionei, você provavelmente tem um orçamento de temporização tão grande em 8Mhz que isso não importa. A outra pergunta é: você tem um plano de terra e potência? Nesse caso, você deseja manter os sinais referenciados no mesmo plano (por exemplo, não execute o traço SCLK em um lado da placa referenciado ao plano de terra e, em seguida, via para o outro lado e corra por um tempo referenciado à potência avião). Você provavelmente precisará se preocupar com os problemas da EMC aqui muito antes de se preocupar com os problemas de integridade do sinal, mas a EMC pode não ser uma preocupação para o seu projeto.

— bt2
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A frequência do relógio realmente não importa. É o tempo de subida e descida das bordas que determinarão a integridade do sinal e as preocupações com EMC. Se não estiver usando o controle de taxa de giro e um transceptor que possa operar muito mais rápido que 8Mhz, digamos que talvez 50Mhz, você pode ter toda a integridade do sinal e problemas EMC que você teria a 50Mhz, mesmo que a taxa de clock dos barramentos seja muito menor. Uma maneira comum de lidar com isso é usar um transceptor com algum nível de controle da taxa de giro ou usar componentes externos para diminuir os tempos de subida / descida.

— Mark

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@ Mark, o tempo de subida gera problemas EMC, mas não necessariamente problemas de integridade. O orçamento de temporização é tão grande em 8Mhz que você pode ter todos os tipos de problemas de compatibilidade eletromagnética sem problemas de integridade do sinal, porque os sinais se estabilizam antes que o relógio bloqueie os dados. Meu palpite é que ele tem quase 20ns de margem aqui. É claro que, se o problema é tão ruim que o relógio está ficando travado duas vezes ou algo assim, ele pode ter problemas, mas exibindo um layout horrível, provavelmente não. Em freqüências mais altas de terminação e layout tornou muito mais importante para a integridade, mas a maioria das pessoas nem sequer pensar nisso por SPI

— BT2

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Em geral, por que (em PCB de 4 camadas com terra e plano de energia) a migração de um lado da placa para o outro, através dessa causa, a alteração da referência do plano de terra para a fonte de alimentação pode causar EMI?

— mohammadsdtmnd

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Depende da taxa de borda. Se for acionado por um chip rápido de uso geral, por exemplo, um FPGA, você pode se importar. Mas a 25 mm você está bem, a menos que o tempo de subida seja muito rápido.

Como o @ bt2 disse, as vias prejudicam a integridade do sinal, mas eu não me preocuparia a essa distância.

— Brian Carlton
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