Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verbindungslänge Quarzoszi-Ausgang zu AVR


von Stefan L. (avlbger)


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Hallo,

Ich plane meine vorhandene AtMega16-Schaltung zu erweitern und möchte 
gerne einen zweiten AtMega16 per I2C anbinden. Die beiden wären aber 
nicht auf derselben Platine und ich habe mir überlegt mir einen zweiten 
Oszi zu sparen da einer ja ein ausreichendes Taktsignal für mehrere 
AVR´s problemlos liefern kann. (wie ich hier per Suche in einigen 
Beiträgen gelesen habe)

Der Oszi läuft mit ~7 Mhz und ich frage mich ob das überhaupt klappen 
kann wenn diese 7 Mhz über ein ca. 20 cm langes Verbindungskabel zum 
zweiten AVR übertragen werden.. oder ob das ein schöner Störsender 
wird...

Auf die Gefahr hin dass ich alleine für den Gedanken an sowas schon 
virtuell verprügelt werde würde ich dennoch gerne eure Meinung dazu 
hören ;)

vg, avlbger

von Bernd S. (Gast)


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verpruegeln bestimmt nicht :-)

Von einer Antenne mal ganz abgesehen wird der Takt wenn er am Ziel ist, 
d.h. direkt vor dem Chip nicht mehr so wahnsinnig gut aussehen.

Wie es in der Theorie klappen könnte: Du designst deine Leitung auf der 
Leiterplatte mit einer definierten Impedanz die idealerweise genau dem 
Ausgangswiderstand des QO entspricht. Wenn sich die Leitungen dann 
teilen (du hast ja 2 Empfänger) änderst du ab dieser Stelle die 
Leitungsimpedanz für beide Leitungszweige auf die doppelte 
Leitungsimpedanz (ergibt durch Parallelschaltung also Anpassung). Der 
eine Zweig deiner Leitung geht dann ohne Dämpung (ideal natürlich) auf 
einen Steckverbinder und auf dein Kabel (welches die gleiche Impedanz 
hat) und auf dein zweites Board.

Ok eine Idealvorstellung.

In der Realität würde ich das vielleicht mit einem Signal machen was 
wenige Khz hat und selbst hier kann dich eine steile Signalflanke bei 
der EMV-Prüfung durchfallen lassen...

von Stefan L. (avlbger)


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Wow.. um diese Uhrzeit nach 10 Minuten die erste Antwort.. Wahnsinn :)

Ja ich hab mir schon sowas gedacht dass das vermutlich nicht die beste 
meiner Ideen war, konnte aber nichts per Suche diesbezüglich finden :)

In dem Fall lass ich das mal lieber und spendier dem zweiten AVR seinen 
eigenen Taktgeber.

Steh in dem ganzen noch relativ am Anfang.. bei mir gibts bisher nichts 
designtes.. nur simples Lochraster mit aufwendigst verlöteten 
Verbindungen ;).. deshalb wird das mit "definierter Impedanz" und 
Gedanken an EMV-Prüfung usw. mal bei mir vorerst schon gar nix :D

Eher wundere ich mich dass ich damit schon so einiges überhaupt zum 
laufen gebracht habe :)

Vielen Dank jedenfalls für deinen extrem schnellen 
Nacht-Aufklärungseinsatz :)

von Bernd S. (Gast)


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Vielleicht würde es auch funktionieren, für den Industrie-Einsatz jedoch 
nichts.

Ich sehe vor allem dann Probleme, wenn durch die vielen Fehlanpassungen 
(wenn man die Antennenwirkung mal ignoriert, schließlich wirkt die 
Schaltung an sich ja auch schon als Antenne) Signalformen entstehen wo 
das Signal dann bei der steigenden Flanke hochläuft, dann nochmal einen 
kleinen Schlenker nach unten macht, um dann erst ganz auf 
Betriebsspannung zu kommen. So kann der Empfängerchip im schlechtesten 
Fall anstatt einer Flanke zwei Flanken sehen. Oder die Flanke wird so 
verschliffen, dass sie es gar nicht erst auf Betriebsspannung schafft 
sondern schon bei 2/3 der Spannung den Weg nach unten antritt. Beide 
Phänomene kann man mit ordentlichem Equipment bei 7 MHz noch sehr gut am 
Oszi erkennen.

Über EMV brauchen wir bei deiner Schaltung wohl nicht zu reden, denn ich 
vermute mal, dass du keine EMV-Prüfung bestehen musst.. oder?

von Stefan L. (avlbger)


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Hallo, richtig, EMV-Prüfung ist kein Thema..

Die Idee ist mir nur gekommen, weil ich sowieso eine Kabelverbindung 
zwischen den beiden  AVR´s brauche und da noch ein paar Pole frei wären 
;)
Als ich per Suche nichts gefunden hab und mir gedacht hab ich kann doch 
nicht der einzige sein dem sowas je eingefallen ist, wollte ich das 
funktionieren oder nicht funktionieren hier kurz bestätigt wissen :)

Durch meine "Lochraster, jedes Bauteil wird durch dünnes Kabel 
miteinander verlötet"-Technik bin ich halt froh um jede Lötstelle die 
ich mir sparen kann. Irgendwann werd ich dann mal Eagle erlernen und 
Platinen herstellen(bzw. ordern) nur ist das bei meiner Fehlerquote im 
Moment auch keine gute Idee, ich würde bestimmt irgendwas vergessen oder 
seitenverkehrt planen und müsste dann sowieso wieder umlöten oder die 
Platine gleich in die Tonne treten :)

Auch hab ich definitiv keine Lust mir fast mutwillig irgendwelche Fehler 
einzufangen (Antennenwirkung, Verschleifungen) die schwer festzustellen 
sind oder evtl. in der Werkstatt gar nicht auftreten, erst am 
Einsatzort...
(Verwende auch UART und wenn der Takt da plötzlich "Zwischenschritte" 
oder Aussetzer haben würde, würde ich da natürlich Probleme bekommen.)

Darum werd ich lieber den sicheren Weg gehen und halt einen zweiten 
Taktgeber verbauen.

lg, avlbger

von Osche R. (Gast)


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Stefan L. schrieb:

> Der Oszi läuft mit ~7 Mhz und ich frage mich ob das überhaupt klappen
> kann wenn diese 7 Mhz über ein ca. 20 cm langes Verbindungskabel zum
> zweiten AVR übertragen werden.. oder ob das ein schöner Störsender
> wird...

Ja, und ja.

Zunächst mal gehe ich davon aus, dass Du mit Oszi einen Oszillator mit 
CMOS-Ausgang meinst, z.B. eine dieser Blechdosen. Mit dem Signal am 
XTAL-Pin des Controllers wird das definitiv nicht funktionieren.

7 MHz Logikpegel über 20cm Kabel sind kein Problem. Aber:

* Du strahlst ordentlich was ab und störst damit andere Geräte. Also 
geschirmtes Kabel nehmen oder bei Flachkabel die beiden direkt 
benachbarten Adern auf Masse legen.

* Das was am Ende ankommt dürfte nicht wirklich einem sauberen Rechteck 
entsprechen. Da gehört ein 74HCT14 oder sowas hin, der die Signalflanken 
wieder aufbereitet, sonst verschluckt sich der Controller.

* In Reihe mit dem Oszillatorausgang, da wo's ins Kabel reingeht, kommt 
ein 100 Ohm-Widerstand. Der dämpft die übelsten Reflexionen.

von Stefan L. (avlbger)


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Hallo, ja, meinte so eine "Blechdose" :) Hab mir eben gedacht dass es 
doch schade ist den Ausgang nicht voll zu nutzen :) Allerdings steht das 
wohl nicht dafür einen Taktgeber einzusparen um stattdessen neben den 
Nachteilen noch Bausteine die die Flanken dann wieder aufpolieren etc 
verwenden zu müssen.. zumal es bei meiner Anwendung überhaupt nicht 
drauf ankommt dass die zwei AVR´s genau gleich takten.

Allerdings könnte ich auf die Idee kommen das dennoch mal versuchsweise 
einfach auszuprobieren wenn ich dann mal übrige Zeit habe.. aber das 
sehe ich derzeit nicht, da es noch vieeel zu lernen gibt :)

vg, avlbger

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