¿Qué problemas podrían ocurrir cuando el encadenamiento de 40 registros de desplazamiento?

Question

Estoy pensando en encadenando 40 x integrado 74hc595 registros de desplazamiento. El conjunto de la cadena de 74HC595s será controlado por una de 5 V microcontrolador, el cual generará el SDI, CLOCK & LATCH de las señales.

Cada registro de desplazamiento y el microcontrolador tendrá su propio PCB, como se ilustra en el siguiente diagrama:

Porque de mecánica constriñe, la distancia entre cada cambio de la inscripción será de 30 cm (12 in), por lo que el control de las señales viajan a lo largo de una distancia de aprox. 12 m (40 ft). Además de eso, todo el sistema será montado en un entorno muy ruidoso (cerca de luces fluorescentes de alimentación, cables, etc.)

Mi preocupación es que las señales de control será muy ruidoso y el cambio de registros de salida las cosas mal. Yo estaba pensando:

• El uso de un tampón IC en cada placa, para atenuar las señales de control. Que uno recomendaría usted?
• El uso de cables blindados entre los tableros de las señales
• La reducción de la CLOCK frecuencia tanto como sea posible. Sólo necesito actualizar los registros de contenido un par de veces al día.

Son las soluciones anteriores una buena cosa para hacer? ¿Qué más puedo hacer para mantener la (potencial) de ruido en los cables de señal a un mínimo?

Answer 1

El uso de Schmitt-trigger buffers en las entradas de cada junta. Van a limpiar las señales de modo que cualquier ruido no dar falsos pulsos en el reloj, por ejemplo. El 74LVC3G17 es un triple no inversor de búfer.

También, pasar el búfer de señales para la próxima junta. De lo contrario, todas las entradas sería paralelo y puede exceder el fan-out de la conducción del microcontrolador (estoy pensando especialmente en el total de la carga capacitiva). La cadena de reloj y pestillo de señales se dan una onda de retardo largo de toda la cadena, pero los datos de hacerlo así, y va a ir para baja velocidad de todos modos.

Answer 2

El problema que puede ocurrir es que algunos SR relojes antes de la próxima SR relojes, de modo que la próxima SR reloj en datos erróneos. Un (estándar?) la solución es conectar el reloj de partida en la última SR.

Me gustaría considerar la adición de un (schmit trigger?) de búfer en cada junta para las 3 líneas de señal.

(edit) la Reducción de la frecuencia de reloj no es de ayuda (a menos que sea demasiado alto para empezar). Los problemas que pueden tener ocurrir en el reloj de los bordes, el cual tendrá de todos modos, no importa lo bajo que usted elija su frecuencia de reloj.

Answer 3

El mayor problema al encadenamiento de registros de desplazamiento es la de asegurar que la relación temporal entre el reloj utilizado por cada junta se utiliza para la recepción de datos y el cambio en los datos de la tabla anterior es predecible. El hecho de que la salida del integrado 74hc595 cambios en el mismo borde, como el reloj es un poco molesto, en ese sentido. Yo sugeriría que la señal de reloj debe ser protegida ya que pasa a través de cada placa y que la señal de datos provenientes de una junta integrado 74hc595 debe ser puesto a través de un buffer que se va a retrasar por un tiempo ligeramente más largo que el reloj de búfer.

Como alternativa, puede utilizar un registro de desplazamiento como el 74HC4094 que tiene su salida de datos cambio en la caída de borde de reloj, o puede agregar un flip flop entre la salida de la última integrado 74hc595 en el consejo y en la próxima junta, y tienen que flip flop pestillo de su salida en el flanco de bajada del reloj, que impulsa el integrado 74hc595 (tal vez pasar el reloj a través de dos inversores de búfer y alimentar a los invertida de la señal de reloj del flip-flop).

Si el número de integrado 74hc595 salidas que vamos a usar es uno (o más) menos que el número suministrado por tus fichas (por ejemplo, sobre una mesa con dos integrado 74hc595 usted realmente sólo necesita 15 salidas) se podría alimentar a la última integrado 74hc595 sobre un tablero con un reloj invertido de los demás, pero que le costará el uso de uno integrado 74hc595 de salida para cada tiempo en que la señal pasa entre un no-invertida-reloj integrado 74hc595 y invertida-reloj integrado 74hc595.