Quad SPI Diseño de PCB

Question

Estoy tratando de hacer un buen diseño para la memoria flash Quad SPI NOR MT25QL256ABA1EW9-0SIT con el STM32 MCU. Mi problema es que encuentro el pinout del chip de memoria bastante inconveniente. He conseguido intercambiar los pines en el lado de la MCU de forma que las señales queden una al lado de la otra, pero sigue siendo difícil. Siguiendo el Guía de diseño de Micron Quad spi Lo he conseguido:

• No dividir el plano de tierra subyacente (se trata de una PCB de 2 capas),
• Haz que la señal del reloj sea corta y, a ser posible, con la menor flexión,
• No utilizar VIAS para el encaminamiento de señales

Sin embargo, no lo conseguí:

• Mantener cualquier impedancia sensible calculando estrías (realmente no hay mucho espacio y muchas señales).
• Mantenga similares las longitudes de las señales.

Esta es la disposición:

Tras ampliar la imagen se pueden ver los nombres de las redes en las almohadillas de los chips de memoria. Me gustaría preguntarle si en su opinión este diseño es suficiente para una transferencia de reloj de hasta 80 Mhz. A efectos de comparación, la forma rosa en la que se encuentra el chip es de 18 x 8 mm. Los polígonos de GND están resaltados para mayor visibilidad. Agradecería toda ayuda.

Answer 1

Para FR4, utilizando épsilon efectivo de 3,25 obtenemos la longitud de onda de una señal de 80 MHz en la PCB a 80 calculando

longitud de onda = (c/f) * (1/sqrt(epsilon)) = (300000000 m/s / 80000000 1/s) * (1/sqrt(3,25) = 2,06 metros.

Utilizando 1/16 de longitud de onda como "límite de seguridad" por debajo del cual no necesitamos preocuparnos por las reflexiones y la sincronización relativa de la señal, es

longitud_de_seguridad = (1/16)* longitud_de_onda = 2,06 / 16 = 12,8 centímetros = 5 pulgadas.

Tus trazas de señal están muy por debajo de ese límite. Su enrutamiento es lo suficientemente bueno.

https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf

Answer 2

Desde el punto de vista de la topología, puedes considerar girar el chip SPI Flash 90 grados a la izquierda (en sentido contrario a las agujas del reloj) como se muestra a continuación. Esto tenderá a igualar las longitudes naturales de enrutamiento y permitir alguna posibilidad de coincidencia de longitud hasta la MCU.