Trasowanie sygnału USB - Zamieniać linie danych za pomocą przelotek?

16

Robię mój drugi projekt USB, ale piny D + / D- na MCU (atemga16u2) nie są w odpowiedniej kolejności dla złącza micro B. Jaka jest najlepsza praktyka, aby poprowadzić je we właściwy sposób? Mój obecny pomysł to obrócenie atmega o 180 stopni i poprowadzenie ich pod, ale wydaje mi się, że ślady są dość długie.

Mógłbym również upuścić jedną linię pod drugą, ale jestem pewien, że to zadziałałoby z długością pary różnicowej.

To urządzenie nie przekroczy pełnej prędkości, więc mogę uciec z mniej niż idealnym routingiem.

Trasowanie pod MCU z przelotkami

monty
źródło
Jeśli masz wystarczająco dużo miejsca, pozostaw ślady na górnej warstwie i wejdź do złącza z drugiej strony. Warto też obrócić chip.
Armandas
Masz na myśli drugą stronę jak w dolnej warstwie? Niestety nie mogę tego zrobić z powodu problemów z przestrzenią.
monty
Nie, z drugiej strony jak u góry (jak pokazano na zdjęciu), zamiast u dołu, tak jak teraz.
Armandas
Przy pełnej prędkości USB możesz uciec od wielu rzeczy. Vias z pewnością, 0805 lub nawet 1206 rezystorów 0-omowych do mostkowania jednego na drugim na jednej warstwie itp. Masz już rezystory wbudowane (jak wiele konstrukcji), abyś mógł je wykorzystać.
Chris Stratton

Odpowiedzi:

8

Ponieważ trudno to opisać w komentarzach, odpowiem na to pytanie.

Jeśli pozwala na to miejsce, możesz kierować swoje sygnały w następujący sposób:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Armandas
źródło
Po prostu pobiłeś mnie, zanim przesłałem moje: i.imgur.com/nELi3dP.png Karta danych mówi, że powinna to być strefa wolna od sygnałów - czy mam się dobrze?
monty
@monty Zapomniałem, że microUSB jest w całości metalowy. Radzę postępować zgodnie z instrukcjami zawartymi w arkuszu danych, gdy tylko jest to możliwe.
Armandas
@monty Pożyczę twój obraz dla mojej odpowiedzi, jeśli to w porządku.
Armandas,
Czy jest jakaś korzyść z trasowania obu śladów w ten sposób? Dlaczego nie poprowadzić tej R2z pozycji szóstej górnej podkładki do pozycji dwunastej dolnej podkładki, a następnie przekierować tylko ślad R1dookoła?
parametr
3
@par USB używa sygnalizacji różnicowej, więc musisz dopasować długości śledzenia, a także trzymać je razem, aby utrzymać impedancję różnicową. W tym przypadku może nie mieć to większego znaczenia (ze względu na niższą prędkość, o czym wspominają inni), ale jest to dobra praktyka i nawyk, który należy rozwijać.
Armandas
23

Jako dodatek do odpowiedzi Armandas:

Jeśli chcesz użyć przelotek, istnieje prosta sztuczka, aby zamienić linie: Obróć przelotki o 90 stopni, tzn. Umieść je „nad” sobą. Jeśli wpiszesz oba przelotki od lewej w górnej warstwie i pozostawisz je po lewej w dolnej warstwie, obie linie zostaną zamienione bez żadnych kosztów:

Zamiana dwóch linii za pomocą przelotek

(Tylko krótki rysunek, ponieważ mój komputer schematyczny powiedział mi, że absolutnie konieczne jest zainstalowanie aktualizacji teraz ...)

Przy USB Full Speed ​​nie musisz się martwić dopasowaniem długości pary różnicowej. Sygnał elektryczny rozchodzi się w śladzie około 20 cm / ns.

Ponieważ sygnał jest przesyłany z prędkością 12 MBit / s, każdy bit ma długość 83 ns. Zakładając, że próbkowanie odbywa się w środku każdego okresu bitowego, a czasy narastania i opadania sygnałów nie są dłuższe niż 30 ns (co jest bardzo zachowawcze), nadal istnieje margines 41 ns - 30 ns / 2 = 26 ns, co odpowiada śladowi o długości 5 metrów. Biorąc to pod uwagę, można bezpiecznie założyć, że niedopasowanie kilku centymetrów absolutnie nie stanowi problemu.

asdfex
źródło
Kolejna dobra opcja.
Armandas
Czy możesz podać zdjęcie? Trudno mi przewidzieć, co opisujesz.
vini_i
@vini_i Proszę bardzo - dodano rysunek śladów.
asdfex
Gdyby na przykład wszystko znajdowało się na górnej warstwie, czy upuściłbyś go na dół i przyniósł z powrotem z krzyżem?
vini_i
1
Czy potrafisz krótko wyjaśnić swoje równanie 41ns - 30 / 2ns? Cały okres wynosi 83 ns i usuwasz połowę czasu narastania, aby uzyskać czas, w którym sygnał jest prawidłowy 1 lub 0, tak? Dlaczego nie usunąłbyś również połowy czasu opadania? i dlaczego używasz tylko 41ns (połowa okresu bitowego) zamiast pełnego 83ns? Dlaczego więc nie miałoby to być 83ns (pełny okres) -30/2-30 / 2 = 53ns? Czy w zasadzie mówisz, że masz margines +/- 26ns w obu kierunkach, aby uzyskać pełne 53 ns marginesu?
nurkowanie