¿Cuáles son algunos problemas de diseño para tablero comunicación SPI?

Question

Resumen:

Me estoy comunicando entre 3 diseños de los tableros del pwb con dspic33 en ellos el uso de SPI. Tengo un master y 2 esclavos, pero estoy enviando tanto a los esclavos de los mismos datos (y dejar que ellos elijan lo que para pagar la atención).

Instalación del Hardware:

Los dos esclavos que han construido en los controladores de motor BLDC y el Maestro es el control de estos controladores de motor de más de SPI. Los cables son de alrededor de unos 3 pies del maestro a cada uno de los esclavos y los encabezados son típicos .1" pitch " a través del orificio SAMTECH encabezados. Cada controlador de motor tiene su propio regulador de 3.3 volt que se ejecuta el dsPIC/LV electrónica. Yo uso un controlador de motor regulador(vamos a llamarlo) para que también potencia el SPI maestro DSPIC. Para el otro controlador de motor(vamos a llamarlo B), sólo tengo que ejecutar el SPI líneas y tierra desde el maestro. El SPI clk está funcionando a 100KHz

Llegar al punto (por fin):

Sin motores en marcha todo esto funciona bien, todos los datos se espera que tanto los esclavos. Sin embargo, al iniciar los motores, Bslave ya no recibe los datos correctos. Él va a recoger extra relojes o dejarlos caer, estoy pensando hacer el mayor ruido. En cualquier caso su sumas de comprobación de comenzar a fallar. Aslave funciona como un campeón, no importa qué.

1) se puede esperar que todos estos dispositivos deben estar corriendo la misma 3.3 voltios de la fuente? Si es así, puede usted convencer a mí por hablar de los más inductancia del lazo y de la magia negra como el.

2) ¿tiene usted algún tipo de regla de oro en cuanto a lo rápido que puede esperar ser capaz de ejecutar el SPI clk y tener éxito con una configuración de hardware, tales como el anterior?

Answer 1

Me he quedado SPI (2 mhz de reloj) acerca de 5m de 1 casilla a la otra caja y no tuve dudas en el diseño del reloj y de datos de salida balanceada. El (la costumbre) de cable entre los dos también se utiliza par trenzado y la pantalla de datos y de reloj .

También me envió aislado de alimentación para el servidor remoto a través de dc-a-dc convertidores. Yo no tenía el tiempo suficiente para obtener esta mal para, posiblemente, mi solución fue una exageración, pero bueno, funcionó. Mi razonamiento detrás de esta decisión es que yo no quiero "consumo de corriente" picos bajando las pantallas del par trenzado. El screenes no estaban conectados a tierra en el envío de PC de final. Tratamiento digital de señales como la preciosa señales analógicas para obtener el mejor rendimiento - siempre tiene la pantalla se termina en el extremo receptor y, si fuera necesario (por cualquier razón) terminar de mala gana (también) en el envío final.

Fue para la transmisión de 128 canales de baja velocidad de las señales analógicas a un descanso de caja de un PC. Sospecho, que si me necesitaba a mí podría funcionar esto en 20 mhz de reloj.

Answer 2

Considerar cuidadosamente su esquema de tierra. Escudo de las líneas de datos, por si ayuda, y la tierra el escudo correctamente. No corras de reloj y datos sobre el mismo par trenzado. El uso de aislamiento galvánico si es necesario. Aparte de eso, no hay reglas de oro que me cuenta.

SPI fue diseñado para (1) de corto alcance de la comunicación, por lo general dentro de una PCB y (2) en el medio ambiente con no mucho de EMI. Tal vez, el único de los autobuses que realizan el peor de SPI en presencia de EMI son I²C y 1-wire. Hay autobuses, que fueron diseñados para la gama larga de la comunicación en la presencia de EMI (RS-485, CAN, Ethernet).

Es posible extender y ruggedize el SPI. Aquí una nota de aplicación, que muestra un bus SPI con diferencial de las líneas.

Answer 3

Hay un par de maneras para minimizar los efectos de ruido en las líneas de señal. La forma más fácil es la ruta de cobre plano o una traza de cobre junto a su señal de trazas. Esto minimiza la inductancia de la traza y del área del bucle.

En alta frecuencia de las corrientes de retorno de como ejecutar un mínimo de impedancia adyacente a las líneas de señal a sí mismos. Supongo que tiene un terreno común entre sus circuitos, pero esto puede ser la causa de problemas de alta frecuencia de señalización si su denominador común es simplemente un "poder" conexión a tierra entre los circuitos. Esto causará un gran lazo de área de la señal de las corrientes que puede permitir a un montón de ruido de inyección debido a la perdida de acoplamiento magnético.

Si puede, conecte un extra de conexión a tierra entre los terrenos adyacentes a la SPI líneas de señal, además de mantener una conexión a tierra de cobre plano de seguimiento o enruta adyacentes a las líneas en el interior de las placas. Se puede hacer un mundo de diferencia en cómo susceptibles su circuito es el de los motores.