Hallo, ich frage mal in die Runde: Mein ESP32 bespielt einen SPI Bus, der auf eine Reihe 74HCT595er Port Expander geht. Der Stein kann bis 80Mhz takten laut Datenblatt. Der Esp32 schaltet noch deutlich schneller einen Pin, die SPI taktet den Bus bis 80 Mhz. Frage: Bei 5cm langen 0,2CuL Leitungen, die unter der Platine laufen, wo läge da die Grenzfrequenz ab der sich die Rechteck-HF im Raum ausbreitet und die Signale immer mehr verfälscht werden? Und fahre ich mit Terminator-Widerständen vielleicht besser, die am Ende der Leitung gegen Masse gelötet werden? So dass etwas mehr Strom fliesst. Sagen wir mal 10kOhm? Gruss, Christian
CuL-Leitungen verhalten sich nicht signifikant anders als Leiterbahnen. Leiterbahnen machen es einem nur einfacher, eine Groundplane etc. zu bekommen. Was bei Lochrasteranwendungen kritisch ist, ist die Stromversorgung, da sollte man mit SMD-Keramikelkos direkt an den Pins der ICs nicht geizen, und für die Stromversorgungsleitungen auch anderen als CuL-Draht verwenden. Christian schrieb: > wo läge da die Grenzfrequenz ab der sich die Rechteck-HF im Raum ausbreitet > und die Signale immer mehr verfälscht werden? Man kann auch über längere Leitungen sehr viel höherfrequente Signale übertragen, ohne daß die dadurch verfälscht werden. Bei nur 5cm Leitungslänge dürftest Du Dir um Abschlusswiderstände o.ä. noch keine Gedanken machen müssen.
> mit > Terminator-Widerständen vielleicht besser, die am Ende der Leitung gegen > Masse gelötet werden? Ueblicherweise benutzt man eine Serienterminierung die am Einspeisepunkt, also an einem Ausgang, sitzt. Die Groesse des Widerstandes ermittelt man experimentell. Erfahrungsgemaess sind ca. 20 Ohm eine gute Wahl. Ist ein Signal bidirektional, kann man auch auf beiden Seiten seriell terminieren. Oder einmal in der Mitte. :) Ich hoffe mal du hast ein schnelles Oszi und genug Erfahrung, solche Signale auch richtig zu messen. Edith: Man braucht bei wirklich schnellen Signalen auch einen aktiven Tastkopf mit wirklich niedriger Eingangskapazitaet.
:
Bearbeitet durch User
Christian schrieb: > Hallo, > ich frage mal in die Runde: Mein ESP32 bespielt einen SPI Bus, der auf > eine Reihe 74HCT595er Port Expander geht. Der Stein kann bis 80Mhz > takten laut Datenblatt. Welcher Stein? Meinst du das Schieberegister? Das kann keine 80MHz. > Der Esp32 schaltet noch deutlich schneller einen > Pin, die SPI taktet den Bus bis 80 Mhz. Schön, aber nicht praxisrelevant. > Frage: Bei 5cm langen 0,2CuL Leitungen, die unter der Platine laufen, wo > läge da die Grenzfrequenz ab der sich die Rechteck-HF im Raum ausbreitet Ohje! Was für eine Esotherik! > und die Signale immer mehr verfälscht werden? Für eine paar Schieberegister auf Lochraster braucht es keine 80MHz, bestenfalls 8MHz. Und das Kritische ist nicht die Frequenz, sondern die minimale Anstiegszeit. Siehe Wellenwiderstand. > Und fahre ich mit > Terminator-Widerständen vielleicht besser, die am Ende der Leitung gegen > Masse gelötet werden? Ja, aber. > So dass etwas mehr Strom fliesst. Sagen wir mal > 10kOhm? Unsinn. Eine HF-Terminierung muss immer im Bereich des Wellenwiderstands sein. Alles was Faktor >3 davon weg ist, ist HF-technisch nicht wirksam. Typische Wellenwiderstände liegen bei ca. 20-200Ohm, je nach Leitungsgeometrie.
Christian schrieb: > Mein ESP32 bespielt einen SPI Bus, der auf eine Reihe 74HCT595er Port > Expander geht. Der Stein kann bis 80Mhz takten laut Datenblatt Aber nicht der 595. Damit hat sich deine Frage erübrigt. Bei zu schneller Anstiegsrate des ESP Ausgangs kann ein Serien-SMD-Widerstand helfen, Klingeln und Reflektionen zu bedämpfen. Lochraster hat ja ublicherweise Leiterbahnabstande um 2.5mm und dicke Leitungen aus Lot oder Draht. Du meinst wohl Fädeltechnik, eventuell sogar mit Kupferlackdraht. Verlegt man den kreuz und quer, ist das Übersprechen gering, aber die Hin-Strom sollte räumlich nahe am Rück-Strom liegen und die Enden gut abgeblockt sein. Das gilt aber auch fur schnelles Leiterplattenlayout.
Habe mich vertan, 15 Mhz taktet der 595er maximal. Oszi habe ich, bis 40Mhz. Schaue mir das Signal einfach mal an, wie es sich verändert mit der Frequenz. Hatte gehofft da gäbe es Faustregeln. Grad gefunden: https://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand Meine Leitung ist nicht als lang zu betrachten und unter 2-3 Mhz dürfte alles im grünen Bereich sein.
:
Bearbeitet durch User
> 15 Mhz taktet der 595er maximal
Ja schade das es keine AC595 gibt. Da waeren 100 MHz gar kein Problem.
:)
74AHC595 gibt es aber, unter gewissen Randbedingungen (wie immer) kommt der auf 120 MHz.
Ich hatte mal an einer schmalen Seite einen AVR und dann über die Platine verteilt 6 Schieberegister. 16 MHz ging in meinem Fall so gerade eben. Sicherheitshalber bin ich deutlich darunter gegangen.
Christian schrieb: > Habe mich vertan, 15 Mhz taktet der 595er maximal. Oszi habe ich, bis > 40Mhz. Naja, besser als nix, aber viel sehen wird man da nicht. Sprich, die kritischen Signalstörungen der Flanke liegen meist deutlich höher. > Meine Leitung ist nicht als lang zu betrachten und unter 2-3 Mhz dürfte > alles im grünen Bereich sein. Lies den Artikel Wellenwiderstand noch einmal und überdenke diese Aussage.
Zino schrieb: > 74AHC595 gibt es aber, unter gewissen Randbedingungen (wie immer) kommt > der auf 120 MHz. Nope, 50Mhz tackert der maximal: https://www.ti.com/lit/ml/scla013d/scla013d.pdf
Falk B. schrieb: > Lies den Artikel Wellenwiderstand noch einmal und überdenke diese > Aussage habe ich schon. Die Flankensteilheit ist das Maß der Dinge, denn wie wir alle wissen ist ein Rechtecksignal eine Fourierreihe und je steiler die Flanke, desto höher gehen die Frequenzanteile.
> Nope, 50Mhz tackert der maximal
Wenn du so ein treuer Datenblattleser bist, dann bleib bei den 50 MHz.
Postfaktisch:
Saemtliche synchronen Zaehler der AC-Serie schaffen leicht mehr
als 100 MHz. Da sollte ein "popliges" Schieberegister das ja wohl
auch schaffen.
Welchen SPI-Takt traust du einem chinesischen ILI9341 LCD denn so zu? :)
Angehängte Dateien:
-
SN74AHC595.png
38 KB
Christian schrieb: > Nope, 50Mhz tackert der maximal: Unter gewissen Bedingungen sogar 170 MHz. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ahc595.pdf
Christian schrieb: > Nope, 50Mhz tackert der maximal: > > https://www.ti.com/lit/ml/scla013d/scla013d.pdf Du hast gesehen, von wann das ist? Februar 2000. Dem würde ich weniger Stellenwert geben als einem aktuellen Datenblatt.
Christian schrieb: > Grad gefunden: Den Link dazu hattest du schon lange vorher inkl. wichtiger Hinweise von Falk bekommen, einfacher wird es, wenn man die Antworten auf seine Fragen auch liest... Beitrag "Re: Maximale Bus-Frequenzen auf Lochraster" ansonsten wäre es unlogisch zu fragen... Christian schrieb: > Nope, 50Mhz tackert der maximal: Zum tackern nimmst du am besten einen Tacker.
:
Bearbeitet durch User
Ja, das SN74AHC595-Datenblatt von meiner Festplatte, das ich zuerst erwischte, sagte noch 120 MHz. Das war, wenn die Erinnerung nicht trügt, von 2003 und ist jetzt durch die aktuelle Version überschrieben. Üblicherweise sind Logikbausteine, die einen Takt verarbeiten (Flip-Flops u.ä.) sowie Pegelwandler (z.B. '8T245) schneller als andere Bausteine derselben Familie. Auch gibt es Logikfamilien, bei denen manche Bausteine 5 V am Eingang tolerieren, obwohl die Logikfamilie es im Allgemeinen nicht tut. Ich habe eine dunkle Erinnerung an eine Familie, bei der '1G14 (Solo) 5-V-tolerant ist, '14 (Sechserpack) aber nicht. Ich kam mal bei einem Logikbaustein vorbei, bei dem die Tolerierung von 5 V vom Hersteller abhängt (bei Diodes Inc war das im Datenblatt garantiert, bei den anderen Herstellern nicht). Ebenso hängt es manchmal vom Hersteller ab, ob die Eingänge Schmitt-Trigger haben oder nicht. Leider ist mir gerade kein Beispiel für diese beiden Fälle präsent. Worauf ich hinaus will: Datenblatt des Bausteins lesen, nicht das Datenblatt für die Logikfamilie! Und zwar vom Hersteller des Chips.
Zino schrieb: > Worauf ich hinaus will: Datenblatt des Bausteins lesen das wird aber nicht immer aktualisiert, wenn der Wafer Prozess wechselt und die Strukturen schrumpfen kann es sein das der Baustein höhere Takte verträgt aber das muss nicht unbedingt ins Datenblatt einfliessen. Selbst erlebt beim WD1772-2, das Datenblatt hielt immer noch am Takt 8MHz fest obwohl die 2te Revision 16MHz vertrug.
> Saemtliche synchronen Zaehler der AC-Serie schaffen leicht mehr > als 100 MHz. Mit UHC Gattern hab ich schon lustige Stoerungen bei um die 300Mhz gesehen, allerdings brauchst du da auch wenigstens ein 500Mhz Oszi und einen entsprechenden aktiven Tastkopf. Mit einem 40Mhz Oszi wie vom TO kann man jede weitere Messung vergessen weil das Signal auf dem Oszi immer super aussehen wird. Noch was zur Machbarkeit, ich hab vor vielen Jahren mal einem DSP auf Lochraster mit Faedeldraht externes Sram mit 40MHz Zugriffraten verpasst. Hat wunderbar funktioniert. Haette aber vermutlich in der EMV den Messempfaenger gesprengt. :-D Vanye
Wenn man auf Dinge achtet wie: - Saubere Führung von Hin- und Rückleiter - Geeignete Entkopplung der beteiligten ICs - Verlangsamung der Schaltflanken so weit wie möglich durch Serienwiderstände am Beginn der Leitung - Terminierungswiderstände, falls nötig ... sollte jeder mit einem ESP32 realisierte SPI-Bus auch auf Lochraster machbar sein.
Joachim B. schrieb: > Selbst erlebt beim WD1772-2 Das ist jetzt aber auch schon ein paar Jahrhunderte her, damals, als Datenblätter noch auf Papier gedruckt wurden. Woher hast Du dann eigentlich die Information genommen, daß auch 16 MHz funktionieren? Mund-zu-Mund-Propaganda?
Harald K. schrieb: > Woher hast Du dann eigentlich die Information genommen, daß auch 16 MHz > funktionieren? Mund-zu-Mund-Propaganda? Einen Atari ST-Besitzer gefragt? Wenn man den FDC-Chip übertaktet hat, dann konnten die Rechener auch HD-Laufwerke bedienen.
Soul E. schrieb: > Einen Atari ST-Besitzer gefragt? Wenn man den FDC-Chip übertaktet hat, Und jetzt erklärst Du bitte noch, was "übertakten" mit /zugesicherten Eigenschaften/ eines Bauteils zu tun hat. Danke.
Huch. In meinem 10 MHz "Turbo"-XT steckt auch ein 5 MHz 8087er. Den hab ich nicht gefragt ob er will. Bis jetzt, und das seit einigen Jahren, rechnet er die Sinuesse doppelt so hurtig aus, als bei 5 MHz. Oder mein erster 386er. Da war ich mit einem Kumpel zusammen "einkaufen". Aergerlicherweise steckte in seinem Board ein 20 MHz Oszillator. In meinem nur die 16 MHz Variante. :( Aber der Oszillator war ja gesockelt und ein 24 MHz rasch bescahfft. Erlaubt ist im privaten Umfeld, was gefaellt...
Motopick schrieb: > Huch. In meinem 10 MHz "Turbo"-XT steckt auch ein 5 MHz 8087er. Oh, ein Troll. Sag' das doch gleich. Du brauchst keine Datenblätter. Du hältst Dich ja sowieso nicht an das, was da drinsteht. Machst Du das mit der Betriebsspannung der von Dir verwendeten Bauteile auch so, und wenn nein, wieso eigentlich nicht?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.