Pytałem o to ostatnio w jednej "zbiorczej" wiadomości na temat projektu
na STM32F4. Chciałbym jednak nieco głębiej przeanalizować temat.

Kończę właśnie projektować płytkę wykorzystującą STM32F407. Wśród
podłączonych peryferiów znalazła się karta SD (podłączona przez SDIO w
trybie 4bit) oraz wyświetlacz LCD (podłączony przez równoległą
magistralę 16 bit).

Nie udało mi się niestety uzyskać ścieżek o równej długości. W przypadku
SDIO dwie linie danych musiałem puścić na około, przez co ich długość
stanowi jakieś 250% długości najkrótszych. Podobnie sytuacja wygląda w
przypadku interfejsy LCD - aby zminimalizować stosowanie przelotek i
"dziurawienie" pola masy po drugiej stronie płytki przepuszczałem
ścieżki na około, między pinami gniazda wyświetlacza.
Ponieważ zależało mi na ciasnym upakowaniu ścieżek i elementów, nie
bardzo jest miejsce, żeby meandrować tymi wszystkimi ścieżkami.

Stąd moje pytanie: czy to ma znaczenie przy tego typu mikrokontrolerach?
Sam STM32F407 jest dość szybki (maksymalne taktowanie 168 MHz) jego
peryferia też mogą pracować z dużymi prędkościami (np. SDIO 48 MHz). Co
więcej - LCD korzysta przecież z tego samego interfejsu, do którego
podpina się zewnętrzne pamięci flash/ddr, a w ich przypadku dopasowanie
długości jest standardem.

Z drugiej strony to jednak nie jest żaden SoC, gdzie prędkość magistrali
byłaby mierzona w setkach MHz.

Na chwilę obecną płytka wygląda następująco:
https://ibb.co/1rg45wK

Mogę zostawić tak, jak jest? Jest szansa, że będzie działało prawidłowo
przy maksymalnej prędkości tego MCU? Czy też ewentualnie konieczne
będzie zmniejszenie prędkości transmisji?

do góry

I jeszcze jedno pytanie: czy dopuszczalne jest prowadzenie ścieżek pod
liniami USB? Dwie linie danych SDIO są dłuższe m.in. dlatego, że
chciałem mieć pod USB ciągłe pole masy i poprowadziłem te ścieżki na
około. Byłyby nieco krótsze, gdyby krzyżowały się z USB biegnąc po
przeciwnej stronie płytki. Czy takie coś jest dopuszczalne?

do góry

Atlantis wrote on 05.12.2020 08:49:
> Pytałem o to ostatnio w jednej "zbiorczej" wiadomości na temat projektu
> na STM32F4. Chciałbym jednak nieco głębiej przeanalizować temat.
>
> Kończę właśnie projektować płytkę wykorzystującą STM32F407. Wśród
> podłączonych peryferiów znalazła się karta SD (podłączona przez SDIO w
> trybie 4bit) oraz wyświetlacz LCD (podłączony przez równoległą
> magistralę 16 bit).
>
> Nie udało mi się niestety uzyskać ścieżek o równej długości. W przypadku
> SDIO dwie linie danych musiałem puścić na około, przez co ich długość
> stanowi jakieś 250% długości najkrótszych. Podobnie sytuacja wygląda w
> przypadku interfejsy LCD - aby zminimalizować stosowanie przelotek i
> "dziurawienie" pola masy po drugiej stronie płytki przepuszczałem
> ścieżki na około, między pinami gniazda wyświetlacza.
> Ponieważ zależało mi na ciasnym upakowaniu ścieżek i elementów, nie
> bardzo jest miejsce, żeby meandrować tymi wszystkimi ścieżkami.
>
> Stąd moje pytanie: czy to ma znaczenie przy tego typu mikrokontrolerach?
> Sam STM32F407 jest dość szybki (maksymalne taktowanie 168 MHz) jego
> peryferia też mogą pracować z dużymi prędkościami (np. SDIO 48 MHz). Co
> więcej - LCD korzysta przecież z tego samego interfejsu, do którego
> podpina się zewnętrzne pamięci flash/ddr, a w ich przypadku dopasowanie
> długości jest standardem.

SDIO używa jednego zbocza zegara do synchronizacji danych, oznacza to,
że masz prawie pół okresu zegara żeby dane się ustabilizowały. Czy
według ciebie różnica w długości linii danych jest na tyle duża, żeby
sygnały docierały z różnicą większą niż 10ns (połowa okresu 50MHz)?

Strona 21: https://www.ti.com/lit/ug/spru765a/spru765a.pdf

To samo dotyczy LCD.

> Mogę zostawić tak, jak jest? Jest szansa, że będzie działało prawidłowo
> przy maksymalnej prędkości tego MCU? Czy też ewentualnie konieczne
> będzie zmniejszenie prędkości transmisji?

Według mnie możesz zostawić tak jak jest, zwłaszcza że to amatorska
konstrukcja.

> I jeszcze jedno pytanie: czy dopuszczalne jest prowadzenie ścieżek pod
> liniami USB? Dwie linie danych SDIO są dłuższe m.in. dlatego, że
> chciałem mieć pod USB ciągłe pole masy i poprowadziłem te ścieżki na
> około. Byłyby nieco krótsze, gdyby krzyżowały się z USB biegnąc po
> przeciwnej stronie płytki. Czy takie coś jest dopuszczalne?

Lepiej oczywiście, żeby masa była ciągła. Ale jeśli to USB pracuje na
12MHz, to bardzo dużo można sobie odpuścić. Np. w ogóle nie widać, żebyś
pilnował impedancji różnicowej na liniach USB, odległości od innych
linii sygnałowych.

do góry

Zamiast zaczynać nowy temat, podepnę się pod ten, bo generalnie pytanie
jest podobne. Dyskusja nad SDIO zainspirowała mnie do do powrotu do
starego projektu. Oryginalnie użyłem w nim układu ENC28J60 do łączenia z
Ethernetem. Ponieważ jednak mikrokontroler PIC32MX795L posiada wbudowany
moduł Ethernet postanowiłem poeksperymentować z podpięciem PHY DP83848.
Najchętniej wykorzystałbym magistralę RMII, aby zminimalizować liczbę
linii. W tym trybie magistrala pracuje z częstotliwością 50 MHz.

Do głowy przychodzi mi jednak kilka pytań:
1) Czy amatorska dwustronna płytka pozwoli na taką prędkość transmisji?
Trafiłem na eksperymenty z tym układem, gdzie był on podpinany do STM32
za pomocą wiązki kabli
(https://blog.tkjelectronics.dk/2012/08/ethernet-on-
stm32f4discovery-using-external-phy/),
więc pewnie ruszy, ale czy będę mógł liczyć na stabilną pracę?
2) Czy konieczne będzie meandrowanie ścieżkami w celu uzyskania
dopasowanych długości, czy też obejdę się bez tego?
3) Linie RMII wymagają rezystorów podciągających? W przypadku SDIO byly
one widoczne na wszystkich schematach, wiec domyślam się, że były one
niezbędne. W przypadku RMII ich nie widać za wyjątkiem sygnału EMDIO).
Mm rozumieć, że są one zbędne?

do góry